第二節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道蓋斯定律的內(nèi)容，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。2.學(xué)會(huì)有關(guān)反應(yīng)熱計(jì)算的方法技巧，進(jìn)一步提高化學(xué)計(jì)算的能力。為什么我們需要進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算長(zhǎng)征五號(hào)“身高59.5米起飛重量為643噸，起飛推力為833.8噸。近地軌道25噸地球同步轉(zhuǎn)移軌道14噸。它的一級(jí)火箭燃料采用的是液氧煤油，為了提供這么大的能量，我們需要加注多少噸燃料呢？新課引入燃煤工業(yè)鍋爐正常工作一天可提供多少熱能？燒開5kg常，需要多少升煤氣呢？在化學(xué)科研中，經(jīng)常要通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)所放出或吸收的熱量。但是某些物質(zhì)的反應(yīng)熱，由于種種原因不能直接測(cè)得，只能通過化學(xué)計(jì)算的方式間接獲得。在生產(chǎn)中，對(duì)燃料的燃燒、反應(yīng)條件的控制以及廢熱的利用，也需要反應(yīng)熱計(jì)算。來自實(shí)驗(yàn)室的難題C(s)+1/2O2(g)==CO(g)?H3＝？3C(s)+O2(g)==CO2(g)?H1＝–393.5kJ/mol1CO(g)+O2(g)==CO2(g)

?H2＝–283.0kJ/mol212實(shí)驗(yàn)室可通過可燃物充分燃燒來測(cè)定反應(yīng)熱氧氣稍過量可讓可燃物的燃燒更充分噢！容這個(gè)有點(diǎn)難測(cè)定噢！同學(xué)們說說看，難在哪？不一.蓋斯定律蓋斯G.H.瑞士蓋斯定律：不管化學(xué)反應(yīng)一步完成或是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。始態(tài)(S)終態(tài)(L)?H?H

＝

?H1+?H2+?H3反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)?H2第二步?H1第一步?H3第三步蓋斯定律蓋斯定律：不管化學(xué)反應(yīng)一步完成或是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。始態(tài)(S)終態(tài)(L)?H1?H2?H3?H?H＝

?H1+?H2+?H3想一想：同學(xué)們，你們還知道什么量也與之相似呢？始態(tài)(S)終態(tài)(L)第二步第一步第三步蓋斯定律應(yīng)用CO(g)+O2(g)12CO2(g)C(s)+O2(g)?H1?H3C(s)+O2(g)==CO2(g)

?H1＝–393.5kJ/molCO(g)+O2(g)==CO2(g)

?H2＝–283.0kJ/mol12C(s)+O2(g)==CO(g)?H3＝？12?H2請(qǐng)同學(xué)們應(yīng)用蓋斯定律來解決這個(gè)問題！解：?H1

＝

?H2+

?H3?H3＝

?H1

–?H2＝–393.5kJ/mol

–(–283.0kJ/mol)＝–110.5kJ/mol用能量守恒定律論證蓋斯定律經(jīng)過一個(gè)循環(huán)，體系仍處于S態(tài)，因?yàn)槲镔|(zhì)沒有發(fā)生變化，所以就不能引發(fā)能量變化，即?H1+?H2=0先從始態(tài)S變化到終態(tài)L

體系放出熱量(?H1<0)始態(tài)(S)然后從L到S，體系吸收熱量(?H2>0)終態(tài)(L)推論：同一個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式，正向反應(yīng)?H1與逆向反應(yīng)?H2大小相等，符號(hào)相反，即：?H1=

–?H2根據(jù)熱化學(xué)方程式、蓋斯定律和燃燒熱的數(shù)據(jù)進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算二.反應(yīng)熱的計(jì)算例1．25℃、101kPa，將1.0g鈉與足量氯氣反應(yīng)，生成氯化鈉晶體，并放出17.87kJ熱量，求生成1moL氯化鈉的反應(yīng)熱。Na(s)+Cl2(g)

===

NaCl(s)?H(kJ/mol)23g/molx1g－17.87kJx＝23g/mol×(－17.87kJ)÷1.0g

＝－411kJ/mol解：設(shè)生成1molNaCl的反應(yīng)熱為x23g/mol:x＝1g:－17.87kJ12注意熱化學(xué)方程式和有關(guān)單位正確書寫方法2依據(jù)物質(zhì)的燃燒熱ΔH：Q放＝n可燃物×|ΔH|。例2.乙醇的燃燒熱：ΔH＝－1366.8kJ/mol，在25℃、101kPa,1kg乙醇充分燃燒放出多少熱量？方法3依據(jù)蓋斯定律：根據(jù)蓋斯定律，可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其ΔH相加或相減，得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式，同時(shí)反應(yīng)熱也作相應(yīng)的改變。例3．已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱：(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH1＝－870.3kJ/mol(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH2＝－393.5kJ/mol(3)H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)

ΔH3＝－285.8kJ/mol試計(jì)算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)

ΔH＝_______。方法4依據(jù)反應(yīng)物斷鍵吸收熱量Q吸與生成物成鍵放出熱量Q放：ΔH＝Q吸－Q放。方法5依據(jù)反應(yīng)物的總能量E反應(yīng)物和生成物的總能量E生成物。ΔH＝E生成物－E反應(yīng)物。例4．白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng)：P4＋5O2===P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：P—PakJ/mol、P—ObkJ/mol、P===OckJ/mol、O===OdkJ/mol，根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的ΔH，其中正確的是(

)A．(6a＋5d－4c－12b)kJ/molB．(4c＋12b－6a－5d)kJ/molC．(4c＋12b－4a－5d)kJ/molD．(4a＋5d－4c－12b)kJ/mol[解析]由鍵能求反應(yīng)熱的公式為ΔH＝反應(yīng)物斷鍵吸收能量總和－生成物斷鍵吸收能量總和，則ΔH＝6×akJ/mol＋5×dkJ/mol－(12×bkJ/mol＋4×ckJ/mol)＝(6a＋5d－4c－12b)kJ/mol，A項(xiàng)正確?？偨Y(jié)應(yīng)用蓋斯定律解題方法和步驟第一步：觀察需求解熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物分別在已知熱化學(xué)方程式中“=”哪一側(cè)，如果在不同側(cè)，可先將對(duì)應(yīng)已知熱化學(xué)方程式的反應(yīng)物和生成物對(duì)調(diào)，同時(shí)?H數(shù)值不變，正負(fù)號(hào)對(duì)換，也可用減法。第二步：觀察需求解熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物與已知熱化學(xué)方程式中同物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)大小關(guān)系，并通過同等程度改變各物質(zhì)及對(duì)應(yīng)反應(yīng)熱的倍數(shù)，達(dá)到相加后能得出所要求解的熱化學(xué)方程式。第三步：在將已知熱化學(xué)方程式相加時(shí)，對(duì)應(yīng)的?H也要進(jìn)行相加，并計(jì)算出結(jié)果，即可求出所需求解熱化學(xué)方程式的反應(yīng)熱。結(jié)總識(shí)知運(yùn)用蓋斯定律要注意1.熱化學(xué)方程式同乘以某一個(gè)數(shù)時(shí)，反應(yīng)熱的數(shù)值也必須乘以該數(shù)；2.熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，同種物質(zhì)之間可相加減，反應(yīng)熱也隨之相加減；3.將一個(gè)化學(xué)方程式顛倒時(shí)，

?H“+”“-”號(hào)必須隨之改變，但數(shù)值不變；4.計(jì)算過程中需代入數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)必須帶單位。本節(jié)小結(jié)結(jié)總識(shí)知1）熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的代數(shù)方程式相似，可以移項(xiàng)同時(shí)改變正負(fù)號(hào)，各項(xiàng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)包括?H的數(shù)值可以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)；2）根據(jù)蓋斯定律，可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其?H相加或相減，得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式；3）可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量×燃燒熱；1．假定反應(yīng)體系的始態(tài)為S，終態(tài)為L(zhǎng)，它們之間變化如圖所示：

，則下列說法不正確的是(

)A．若ΔH1<0，則ΔH2>0B．若ΔH1<0，則ΔH2<0C．ΔH1和ΔH2的絕對(duì)值相等D．ΔH1＋ΔH2＝0隨堂練習(xí)B2.由氫氣和氧氣反應(yīng)生成9g水蒸氣放熱120.9kJ，①則生成1mol的水的反應(yīng)熱為

，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

。②若1g水蒸氣轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化液態(tài)水放熱2.444kJ，則反應(yīng)2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)的?H=

kJ/mol；氫氣的燃燒熱為

kJ/mol–241.8kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)?H＝–241.8kJ/mol–571.6

–285.83.天然氣是一種很清潔的能源，它的主要成份是甲烷，已知1g甲烷完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出55.6kJ熱量，則甲烷的燃燒熱為

；1kg甲烷完全燃燒可提供

熱量。–889.6kJ/mol55600kJ4．在298K、101kPa時(shí)，已知：①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)

ΔH1②Cl2(g)＋H2===2HCl(g)