1、第3課時(shí)反應(yīng)焓變的計(jì)算,第1章 第1節(jié),學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.知道蓋斯定律的內(nèi)容，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)焓變的簡(jiǎn) 單計(jì)算。 2.學(xué)會(huì)有關(guān)焓變計(jì)算的方法技巧，進(jìn)一步提高化學(xué)計(jì)算的 能力。,一蓋斯定律,達(dá)標(biāo)檢測(cè)提升技能,二反應(yīng)焓變的計(jì)算與比較,內(nèi)容索引,一蓋斯定律,新知導(dǎo)學(xué),1.蓋斯定律的內(nèi)容：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)焓變是 ?；蛘哒f，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)焓變只與反應(yīng)體系的_有關(guān)，而與反應(yīng)的_無關(guān)。 2.蓋斯定律的應(yīng)用 利用蓋斯定律可以計(jì)算出無法或較難測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變，其方法有： (1)“虛擬路徑”法 若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個(gè)途徑： 由A直接變成D，反應(yīng)焓變?yōu)镠；,相同的,始態(tài)

2、和終態(tài),途徑,由A經(jīng)過B變成C，再由C變成D，每步的反應(yīng)焓變分別為H1、H2、H3。 如圖所示： 則有H 。 (2)加合法 運(yùn)用所給熱化學(xué)方程式通過 的方法得到所求的熱化學(xué)方程式。,H1H2H3,加減乘除,3.同素異形體相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)焓變相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率較慢，有時(shí)還很不完全，測(cè)定反應(yīng)焓變很困難?，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的“不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過程的熱效應(yīng)是相同的”觀點(diǎn)來計(jì)算焓變。已知： P4(白磷，s)5O2(g)=P4O10(s) H12 983.2 kJmol1 P(紅磷，s) O2(g)= P4O10(s) H2738.5 kJmol1,則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為

3、_。 相同狀況下，能量狀態(tài)較低的是 ；白磷的穩(wěn)定性比紅磷 (填“高”或“低”)。,P4(白磷，s)=4P(紅磷，s),紅磷,低,H29.2 kJmol1,答案,解析,(1)“虛擬路徑”法 根據(jù)已知條件可以虛擬如下過程： 根據(jù)蓋斯定律 HH1(H2)42 983.2 kJ mol1738.5 kJ mol14 29.2 kJ mol1 同種元素的不同單質(zhì)(即同素異形體)具有不同的能量，因此涉及書寫此類單質(zhì)的熱化學(xué)方程式時(shí)，不僅要注明單質(zhì)的聚集狀態(tài)，而且應(yīng)注明同素異形體的名稱。 所以白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為 P4(白磷，s)=4P(紅磷，s)H29.2 kJmol1。,(2)“加合”法 P4

4、(白磷，s)5O2(g)=P4O10(s) H12 983.2 kJ mol1 P4O10(s)=5O2(g)4P(紅磷，s) H22 954 kJ mol1 上述兩式相加得： P4(白磷)=4P(紅磷，s)H29.2 kJ mol1。 由于白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以白磷比紅磷能量高，物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定，白磷不如紅磷穩(wěn)定。,1.加合法求焓變的解題模型,(3)將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí)，H的“”、“”號(hào)必須隨之改變。 (4)為了防止出錯(cuò)，應(yīng)將方程式左、右顛倒，用“加法”計(jì)算。,2.解題注意事項(xiàng) (1)熱化學(xué)方程式同乘以某一個(gè)數(shù)時(shí)，反應(yīng)熱數(shù)值也必須乘上該數(shù)。 (2)熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，同

5、種物質(zhì)之間可相加減，反應(yīng)熱也隨之相加減，所求之和為其代數(shù)和。,1.在1 200 時(shí)，天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)： H2S(g) O2(g)=SO2(g)H2O(g)H1 2H2S(g)SO2(g)= S2(g)2H2O(g)H2 H2S(g) O2(g)=S(g)H2O(g)H3 2S(g)=S2(g)H4 則H4的正確表達(dá)式為 A.H4 (H1H23H3) B.H4 (3H3H1H2) C.H4 (H1H23H3) D.H4 (H1H23H3),活學(xué)活用,答案,解析,給題中方程式依次編號(hào)為、，3得3S(g)= S2(g)H4H1H23H3，故2S(g)=S2(g) H4 (H1H23H3

6、)。,2.根據(jù)蓋斯定律，結(jié)合下述熱化學(xué)方程式，回答問題。 已知：(1)NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s) H176 kJmol1 (2)HCl(g)H2O(l)=HCl(aq) H72.3 kJmol1 (3)NH3(g)HCl(aq)=NH4Cl(aq) H52.3 kJmol1 (4)NH4Cl(s)H2O(l)=NH4Cl(aq)HQ 則第(4)個(gè)方程式中的反應(yīng)熱是 。,答案,解析,51.4 kJmol1,利用蓋斯定律知，(3)(2)(1)(4)，則H52.3 kJmol1 (72.3 kJmol1)(176 kJmol1)51.4 kJmol1。,二反應(yīng)焓變的計(jì)算與比較,1.1

7、00 g碳粉燃燒所得氣體中，CO占 體積、 CO2占體積，且 C(s) O2(g)=CO(g)H110.35 kJmol1 CO(g) O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol1 C(s)O2(g)=CO2(g)H392.92 kJmol1 與這些碳完全燃燒相比較，損失的熱量是 。,新知導(dǎo)學(xué),784.92 kJ,答案,解析,碳粉完全燃燒可分兩步，先生成CO時(shí)放熱，CO再生成CO2放熱，總熱量即為完全燃燒放出的熱量，因此不完全燃燒與完全燃燒相比，損失的熱量就是生成的CO燃燒放出的熱量。 CO(g) O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol1 1 mol282.57 kJ mo

8、l Q Q784.92 kJ。,2.已知： (1)Zn(s) O2(g)=ZnO(s) H348.3 kJmol1 (2)2Ag(s) O2(g)=Ag2O(s) H31.0 kJmol1 則Zn(s)Ag2O(s)=ZnO(s)2Ag(s)的H等于 。,317.3 kJmol1,答案,解析,根據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)(1)(2)即可得到相應(yīng)的反應(yīng)， H348.3 kJmol1(31.0 kJmol1)317.3 kJmol1。,3.試比較下列三組H的大小(填“”“”或“”) (1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時(shí) A(g)B(g)=C(g)H10 A(g)B(g)=C(l)H20 則H1 H2。,答案,

9、解析,因?yàn)镃(g)=C(l)H30 則H3H2H1，H2H1。,(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí) S(g)O2(g)=SO2(g)H10 S(s)O2(g)=SO2(g)H20 則H1 H2。,答案,解析,H2H3H1，則H3H1H2，又H30，所以H1H2。,(3)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比 C(s)O2(g)=CO2(g)H10 C(s) O2(g)=CO(g)H20 則H1 H2。,答案,解析,根據(jù)常識(shí)可知CO(g) O2(g)=CO2(g)H3H1。,1.有關(guān)反應(yīng)熱計(jì)算的依據(jù) (1)根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算 反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。 (2)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算 根據(jù)蓋斯定律，可以將

10、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)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱數(shù)值(或燃燒熱)計(jì)算 可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量可燃物的物質(zhì)的量其燃燒熱。,(4)根據(jù)反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的鍵能計(jì)算 H反應(yīng)物的鍵能和反應(yīng)產(chǎn)物的鍵能和。 2.反應(yīng)熱H的大小比較方法 (1)比較H時(shí)，把反應(yīng)熱的符號(hào)與反應(yīng)熱的數(shù)值看作一個(gè)整體進(jìn)行比較，而比較反應(yīng)放出或吸收的熱量時(shí)只比較數(shù)值。 (2)直接比較法 依據(jù)規(guī)律、經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)直接判斷不同反應(yīng)的H的大小的方法可稱為直接比較法，如： 吸熱反應(yīng)的H肯定比放熱反應(yīng)的大(前者大于0，后者小于0)。,H與物質(zhì)的量有關(guān)，同一反應(yīng)且物質(zhì)的狀態(tài)都相同時(shí)，|H|與反應(yīng)物的

11、物質(zhì)的量成正比。 等質(zhì)量的反應(yīng)物完全燃燒肯定比不完全燃燒放出的熱量多；H則要小。 一般情況下，生成等物質(zhì)的量的水時(shí)，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)肯定比弱酸和強(qiáng)堿、弱堿和強(qiáng)酸、弱酸和弱堿的稀溶液反應(yīng)放出的熱量多(電離要吸熱)；中和反應(yīng)在生成水的同時(shí)若還產(chǎn)生沉淀如硫酸和Ba(OH)2溶液反應(yīng)，則放出的熱量比只生成水的反應(yīng)放出的熱量多。 H與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。等量的可燃物完全燃燒生成液態(tài)水肯定比生成氣態(tài)水放出的熱量多；等量的氣態(tài)反應(yīng)物反應(yīng)放出的熱量肯定比固態(tài)反應(yīng)物放出的熱量多。,(3)圖示比較法 反應(yīng)熱是生成物所具有的總能量與反應(yīng)物所具有的總能量的差，即HE生E反，畫出化學(xué)變化過程中的能量變化圖后，依據(jù)反應(yīng)

12、物的總能量與生成物的總能量的高低關(guān)系可以很方便地比較H的大小。這種方法稱為圖示比較法。 例如：S(g)O2(g)=SO2(g) H1a kJmol1； S(s)O2(g)=SO2(g)H2b kJmol1。 由于S(g)的能量高于S(s)，如圖所示，故相同條件時(shí)，S(g)能量高，生成SO2(g)放出熱量多，所以ab，H1H20。,(4)蓋斯定律法 依據(jù)蓋斯定律，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(反應(yīng)物)和終態(tài)(生成物)有關(guān)，而與反應(yīng)進(jìn)行的具體途徑無關(guān)。 比較兩個(gè)熱化學(xué)方程式相減所得到的熱化學(xué)方程式的H是大于0還是小于0，可以用來判斷原來兩個(gè)反應(yīng)的H的大小。這種方法稱為蓋斯定律法。,3.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下

13、，氣態(tài)分子斷開1 mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。已知HH鍵、HO鍵和O=O鍵的鍵焓分別為436 kJmol1、463 kJmol1和495 kJmol1，下列熱化學(xué)方程式正確的是 A.H2O(g)=H2(g) O2(g) H485 kJmol1 B.H2O(g)=H2(g) O2(g) H485 kJmol1 C.2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H485 kJmol1 D.2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H485 kJmol1,活學(xué)活用,答案,解析,根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出2 mol H2和1 mol O2完全反應(yīng)生成2 mol H2O(g)產(chǎn)生的焓變是436 kJmol12

14、495 kJmol1463 kJmol14485 kJmol1，所以該過程的熱化學(xué)方程式為2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJmol1，D正確。,4.下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的H前者大于后者的是 C(s)O2(g)=CO2(g)H1 C(s) O2(g)=CO(g)H2 S(s)O2(g)=SO2(g)H3 S(g)O2(g)=SO2(g)H4 H2(g) O2(g)=H2O(l)H5 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6 CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8 A. B. C. D.,答案,解析,解答本

15、題要注意以下兩點(diǎn)： (1)依據(jù)蓋斯定律，設(shè)計(jì)合理的途徑。 (2)注意H的正、負(fù)符號(hào)問題，作出正確判斷。,達(dá)標(biāo)檢測(cè)提升技能,1.下列關(guān)于蓋斯定律描述不正確的是 A.化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱不僅與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，也與反應(yīng)的途 徑有關(guān) B.蓋斯定律遵守能量守恒定律 C.利用蓋斯定律可間接計(jì)算通過實(shí)驗(yàn)難以測(cè)定的反應(yīng)的反應(yīng)熱 D.利用蓋斯定律可以計(jì)算有副反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)的反應(yīng)熱,答案,解析,1,2,3,4,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)。,2.在298 K、100 kPa時(shí)，已知： 2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1 Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H2 2Cl

16、2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3 則H3與H1和H2間的關(guān)系正確的是 A.H3H12H2 B.H3H1H2 C.H3H12H2 D.H3H1H2,答案,解析,第三個(gè)方程式可由第二個(gè)方程式乘以2與第一個(gè)方程式相加得到，由蓋斯定律可知H3H12H2。,1,2,3,4,3.根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式： 2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l) HQ1 kJmol1 2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(l) HQ2 kJmol1 2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(g) HQ3 kJmol1 判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是 A.Q1Q2Q3

17、B.Q1Q3Q2 C.Q3Q2Q1 D.Q2Q1Q3,答案,解析,1,2,3,4,假設(shè)已知三個(gè)方程式分別為、，則、相比可知為H2S完全燃燒的熱化學(xué)方程式，故放出熱量比多，即Q1Q2； 、相比H2O的狀態(tài)不同，因?yàn)榈攘康乃?，H2O(l)比H2O(g)能量低，故放出熱量Q2Q3，則有Q1Q2Q3。,1,2,3,4,4.把煤作為燃料可通過下列兩種途徑： 途徑C(s)O2(g)=CO2(g)H10 再燃燒水煤氣： 2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H30 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H40 請(qǐng)回答下列問題： (1)判斷兩種途徑放熱：途徑放出的熱量 (填“大于”“等于”或“小于”)途徑放出的熱量。,答案,1,2,3,4,等于,(2)H1、H2、H3、H4的數(shù)學(xué)關(guān)系是 。 (3)由于制取水煤氣反應(yīng)中反應(yīng)物所具有的總能量 (填“大于”“等于”或“小于”)反應(yīng)產(chǎn)物具有的總能量，那么在化學(xué)反應(yīng)