第一章 第二节 反应热的计算-2021-2022学年高二化学【步步高】学习笔记（人教版2019选择性必修1）鲁琼冀湘 配套word

第二节　反应热的计算 [核心素养发展目标]　1.证据推理与模型认知：构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。2.科学态度与社会责任：了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。 一、盖斯定律 1．盖斯定律 (1)实验证明，一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。换句话说，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。 例：下图表示始态到终态的反应热。 (2)盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算出反应很慢的或不容易直接发生的或者伴有副反应的反应的反应热。 2．应用盖斯定律计算ΔH的方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径： ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 (2)加合法 依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。 例1　已知反应： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 ②N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2 ③N2(g)＋H2(g)NH3(g)　ΔH3 则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(　　) A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 　 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 　 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 根据目标方程式中NH3、NO2、H2O在已知方程式中只出现一次的物质作为调整依据：①×③＋②×2－③×2 得目标方程式，同时ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 答案　D 1．已知：P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH1 P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s)　ΔH2 设计成如下转化路径，请填空： 则ΔH＝ΔH1－4ΔH2。 2．根据下列热化学方程式： ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1 ③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3＝－870.3 kJ·mol－1 计算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热(写出计算过程)。 答案　ΔH＝－488.3 kJ·mol－1 由①×2＋②×2－③可得：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)　ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2－ΔH3＝2×(－393.5 kJ·mol－1)＋2×(－285.8 kJ·mol－1)－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。 利用盖斯定律时注意以下三点： 1依据目标方程式中只在已知方程式中出现一次的物质调整已知方程式方向和化学计量数。 2每个已知方程式只能调整一次。 3ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。 二、反应热的计算 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH 　a　　　b　　　　c　　　d　　|ΔH| n(A)　　n(B)　　n(C)　n(D)　　Q 则＝＝＝＝。 例1　已知由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气时放出60.45 kJ的热量。 (1)写出H2燃烧的热化学方程式。 (2)计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量。 答案　(1)已知生成4.5 g水蒸气(0.25 mol)放出60.45 kJ的热量 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH 2 mol　　1 mol　2 mol　　|ΔH| 　　　　　　　 0.25 mol　60.45 kJ 则＝，|ΔH|＝483.6 kJ·mol－1， 由于反应放热，所以ΔH＝－483.6 kJ·mol－1， 故热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。 (2)50 g H2的物质的量为＝25 mol， 50 g H2放出热量为25 mol× kJ·mol－1＝6 045 kJ。 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)。 例2　根据键能数据计算CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH＝_____________。 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol－1) 414 489 565 155 答案