内容正文:
第二节 反应热的计算
1
学习目标 素养目标
1.能正确理解盖斯定律的
含义,认识同一个化学反应的
反应热与反应进行的途径无
关。 【证据推理与模型认知】 能
从定性和定量上搜集证据,能认识
物质及其变化的理论模型和研究对
象之间的异同,能对模型和原型的
关系进行评价以改进模型。
2
学习目标 素养目标
2.通过反应焓变的简单计
算,能运用反应焓变合理选择
和利用化学反应;能分析能源
的利用对自然环境和社会发展
的影响,能综合考虑化学变化
中的物质变化和能量变化来分
析、解决实际问题 【科学态度与社会责任】 能
依据化学反应中的能量变化,提出
实现能量利用的实用建议,感受定
量研究的意义
续表
3
学习任务一 盖斯定律
学习任务二 反应热的计算和大小比较
◆
新课探究
◆
课堂评价
◆
课后习题
4
学习任务一 盖斯定律
【课前自主预习】
1.内容
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
______(填“相同”或“不同”)的。
相同
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2.理解与特点
(1)从反应途径角度理解
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(2)从能量守恒角度理解
从, ,体系______;从, ,体系______;
根据能量守恒: 。
(3)特点
在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的______和______
有关,而与反应的______无关。
放热
吸热
始态
终态
途径
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3.应用
(1)可以间接计算一些不易直接发生的、伴随副反应发生的、反应进
行很慢的反应的反应热。
(2)示例
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已知: ;
。
分析上述热化学方程式的关系,将反应①减去反应②,得到反应:
。根据盖斯定律可得: ,
则有
。
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【核心知识讲解】
应用盖斯定律计算 的一般步骤
解题步骤 解题思路
第一步:观察 对比已知的反应与需要计算 的反应,找出需要
消去的物质
第二步:思考 怎样消去这些物质,是相加减还是需要乘以某一个数之后相加减,此过程中要特别注意“剔除无关反应”
第三步:运算 将热化学方程式按第二步的思路进行运算,得出新
的热化学方程式
第四步:计算 列出算式,代入数据计算
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【知识迁移应用】
例1 [2025·湖北天门中学等校高二月考]假设反应体系的始态为甲,
中间态为乙,终态为丙,它们之间的变化如图所示。则下列说法正
确的是( )
A.一定大于 B.
C. D.
√
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[解析] 根据盖斯定律,,而和 大
小无法确定,A错误;
由、、 及,可知
,B正确;
由,可知 ,C错误;
由,可知 ,D错误。
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例2 [2025·北京三十五中高二月考]某同学为了估算反应
的 ,构建如图所示循环。下列说法不
正确的是( )
A.
B.、、 均可由相应的键能数据得到
C.按照该过程所示,断开的化学键均为非极性共价键
D.该循环过程不一定表
示反应的真实历程
√
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[解析] 结合图示由盖斯定律可知, ,A错误;
、 均为化学键断裂过程,
为化学键形成过程,则、、 均
可由相应的键能数据得到,B正确;
按照图示可看出,断开的化学键为、,均为非极性共价
键,C正确;
该反应的 只和反应物总能量与生成物总能量有关,与反应过程无
关,为估算
的 构建的循环不一定是反应的真实
历程,D正确。
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[方法归纳]运用盖斯定律解题的常用方法
(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<m></m>;
②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为<m></m>、
<m></m>、<m></m>。
如图所示,则 。
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(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, 同时进行相应的调整和运算。
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学习任务二 反应热的计算和大小比较
【核心知识讲解】
一、反应热的计算
1.根据热化学方程式计算
反应热与化学方程式中各物质的物质的量成正比。
例如,<m></m>
则<m></m>。
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2.根据盖斯定律计算
根据盖斯定律将热化学方程式进行适当的“加”“减”“乘”“除”等计算反
应热。
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[注意]使用盖斯定律进行反应热的计算时,要先对几个反应进行
观察,然后合理重组得到目标反应。重组技巧是同向用加,异向用
减,倍数用乘,焓变同变。即条件方程式中的各种物质与目标方程
式同向的(如同在左边或同在右边)用加法,异向的用减法,化学计量
数与目标方程式存在倍数关系的用乘法,扩大一定倍数(或缩小为几
分之一)后与目标化学方程式中的化学计量数相同,各条件方程式中
的焓变看作生成物做同样变化。
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3.根据反应物和生成物的键能(或能量)计算
<m></m> (反应物的总键能)<m></m> (生成物的总键能);
<m></m>(生成物的总能量)<m></m>(反应物的总能量)。
4.根据物质的燃烧热数值计算
<m></m>(可燃物)<m></m>。
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二、 的大小比较
1.同一物质不同聚集状态
<m></m>
<m></m>
由物质的能量()的大小可知热量: ,且均为吸热反应,
为正值,, ,得
。
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2.同一反应,物质的聚集状态不同
<m></m>
<m></m>
由物质的能量()的大小可知热量: ,此反应为放热反应,
则, ,得 。
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【知识迁移应用】
例3 [2026·河北秦皇岛实验中学高二开学考]根据下列热化学方程式:
可计算出 的反应热为( )
A. B.
C. D.
√
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[解析] 由题意知:
由盖斯定律可知, 得到
,反应热
。
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例4 根据以下热化学方程式,和 的大小比较不正确的是( )
A. ;
,则
B. ;
,则
C. ;
,则
D. ;
,则
√
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[解析] 将热化学方程式依次编号为①②,②放出的热量为①放出的
热量再加上燃烧所放出的热量,由于反应放热, 带负号,则
,A错误;
液态水比气态水稳定,生成液态水放出的热量多,则 ,
B正确;
将热化学方程式依次编号为③④,③为放热反应,,④为吸
热反应,, ,C正确;
液态比气态稳定,气态溴反应放出的热量多,则 ,
D正确。
新 课 探 究
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1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)甲烷细菌使生成 气体与液态水,放出的热量与
完全燃烧生成 气体与液态水放出的热量相同( )
√
(2)控制碳的燃烧路径,C先燃烧生成,再燃烧生成 ,能够放出更
多热量( )
×
[解析] 反应热只与反应体系的始态和终态有关。
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(3)同温同压下,氢气和氯气分别在光照条件下和点燃条件下发生反应,
反应的 (化学计量数对应相等)不同( )
×
[解析] 在一定条件下,反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应
条件无关。
(4)放热反应放出的热量越多, 就越大( )
×
[解析] 放热反应为负值,放出热量越多, 就越小。
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(5)如果用表示破坏(或形成) 化学键所消耗(或释放)的能量,则
求 的反应热时,可用下式表示:
( )
×
[解析] 该反应的 。
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2.[2026·福建莆田二十五中高二月考]已知 时,某些物质的燃烧
热数据如表:
物质 C(石墨, ) C(金刚石, )
燃烧热
下列热化学方程式书写正确的是( )
A.
B.石墨,
C.石墨,金刚石,
D.
√
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[解析] 燃烧热是指 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热
量, 燃烧生成的稳定氧化物是液态水,不是气态水,故A错误;
根据燃烧热数据可得:
,
②石墨, ,
③ ,由
可得石墨,
,故B正确;
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、
金刚石, ,用前式
减去后式可得石墨,金刚石,,
故C错误;
的燃烧热是指完全燃烧生成 和液态水时放出的热量,
而选项中热化学方程式的生成物是 ,故D错误。
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3.[2025·湖北宜昌协作体高二期中]工业上利用天然气和二氧化碳催
化重整可以制备合成气: 。
已知:
、、键能依次为 、、
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33
根据上述数据计算,、 中碳氧键的键能分别为( )
A.、
B.、
C.、
D.、
√
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[解析] 目标反应为 ,根据盖斯
定律, 得目标反应,故
。
反应物键能总和: ;
产物键能总和:
;由
反应物总键能-产物总键能,得
,解得
。
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35
4.下列两组热化学方程式中,有关 的比较正确的是( )
A.; B.;
C.; D.;
√
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36
[解析] ①中两个反应都是放热反应,后者生成液态水,所以放出的
热量大于前者,而放热反应的 小于0,放热越多,焓变越小,故
;
②中两个反应的实质是酸碱中和反应,都是放热反应,两个反应生
成水的物质的量都是,但是 是弱酸,电离过程吸收
一部分热量,所以后者放出的热量少, 。
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课后习题
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学习任务一 盖斯定律
1.[2026·辽宁大连二十四中高二月考]已知下列反应的热化学方程式:
则反应
的 为( )
A. B.
C. D.
√
课 后 习 题
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[解析] 根据盖斯定律,目标反应
可由
组合得到,因此
。
课 后 习 题
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40
2.[2025·重庆重点中学高二联考]几种物质间的转化焓变如图所示,
下列说法不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
√
课 后 习 题
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[解析] 为断键吸热过程, 大于0,
为成键放热过程,小于0,则
,A正确;
为放热过程,则 ,根据盖斯定律,
,故 ,B错误,D正确;
反应焓变与途径无关,根据盖斯定律,
,
C正确。
课 后 习 题
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学习任务二 反应热的计算和大小比较
3.通常人们把拆开 某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能,
键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应
热。已知:含 。
化学键
键能/ 460 360 436 431 176 347
课 后 习 题
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工业上高纯硅可通过下列反应制取:
。该反应的 为( )
A. B.
C. D.
[解析] (反应物的键能之和)(生成物的键能之和),即 。
√
课 后 习 题
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4.[2025·辽宁协作体高二期末] 在同温同压下,下列各组热化学方程
式中, 的是( )
选项 Ⅰ Ⅱ
A
B
C
D
√
课 后 习 题
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[解析] 氢气与氧气反应生成水是放热反应,水的分解是吸热反应,
,A错误;
和反应是放热反应, , ,B错误;
乙炔燃烧为放热反应,气态水转化成液态水会放热,故 ,
C正确;
碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量比不完全燃烧生成一氧化碳多,
,D错误。
课 后 习 题
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5.[2025·福建厦门六中高二月考]是由钛精矿(主要成分为 )制
备钛 的重要中间产物。
已知:
则的 是( )
课 后 习 题
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A. B.
C. D.
[解析] 由盖斯定律知, 可得所求反应,即
的
,A正确。
√
课 后 习 题
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6.一定条件下, 的能量变化如图所示,
下列说法正确的是( )
A.该反应的反应热
B.该反应为吸热反应
C.断裂和 中氧
氧键放出 能量
D.表示 燃烧热的热化学方程式为
√
课 后 习 题
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[解析] 由题图可知,反应物的总能量为,生成物的总能
量为 ,故该反应的反应热 ,
A正确。
反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,
B不正确。
断裂和 中氧氧
键吸收能量,C不正确。
表示 燃烧热的热化学方程式中生成
物应为液态水,D不正确。
课 后 习 题
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7.土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成 ,两步反
应的能量变化如图所示。
下列说法不正确的是( )
课 后 习 题
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A.的非金属性大于,推知热稳定性:
B.两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总
能量
C.
D.结合 的燃烧热,可求算
的
√
课 后 习 题
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[解析] 一般非金属性越强的元素,其气态氢化物稳定性越强, 的
非金属性大于,故热稳定性 ,A正确;
由图知两步反应均为放热反应,故反应物化学键断裂吸收的总能量
均小于生成物化学键形成放出的总能量,B正确;
课 后 习 题
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由图知,第一步热化学方程式为
,第二步热化学方程式为
,根据盖斯定律,两步反应的热化学方程
式相加得
,C错误;
课 后 习 题
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结合的燃烧热可得到 的燃烧热的热化学方程式,再结合第一
步热化学方程式,由盖斯定律可求算
的 ,D正确。
课 后 习 题
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8.(1)[2026·河北石家庄实验中学高二检测] 环氧乙烷 是一种
重要的化工原料。现代工业常用银作催化剂,氧化乙烯制备环氧乙
烷。发生的主要反应如下:
课 后 习 题
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Ⅰ.
Ⅱ.
已知银催化反应Ⅰ时存在如下转化过程:
据此计算焓变 _____________________(用含、、
的代数式表示)。
课 后 习 题
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[解析] 根据题给信息可知,
Ⅰ.
;
Ⅲ. ;
Ⅴ. ;
结合盖斯定律,由 可得
,
故 。
课 后 习 题
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(2)二十世纪初,工业上以和
为原料在一定温度和压强下合成尿素。
反应分两步:
和生成 ;
分解生成尿素。
试写出和反应生成和 的热化学方程
式:_______________________________________________________
______________________。
课 后 习 题
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[解析] 根据题图,
①,
,根据盖斯定律, 可得
。
课 后 习 题
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