高中化学选修四 化学反应热的计算
高中化学选修四化学反应热的计算
第3课时化学反应热的计算[学习目标定位] 1.理解盖斯定律，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
2.掌握有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。
一盖斯定律1．在化学科学研究中，常常需要通过实验测定物质在发生化学反应的反应热。
但是某些反应的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接地获得。
通过大量实验证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。
换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，这就是盖斯定律。
2．从能量守恒定律理解盖斯定律从S→L，ΔH1<0，体系放出热量；从L→S，ΔH2>0，体系吸收热量。
根据能量守恒，ΔH1＋ΔH2＝0。
3．根据以下两个反应：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·m ol－1CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－283.0 kJ·m ol－1根据盖斯定律，设计合理的途径，计算出C(s)＋12O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
答案根据所给的两个方程式，反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)可设计为如下途径：ΔH1＝ΔH＋ΔH2ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－393.5 kJ·m ol－1－(－283.0 kJ·m ol－1)＝－110.5 kJ·mol－1。
4．盖斯定律的应用除了“虚拟路径”法外，还有热化学方程式“加合”法，该方法简单易行，便于掌握。
试根据上题中的两个热化学方程式，利用“加合”法求C(s)＋12O2(g)===CO(g)的ΔH。
答案C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1CO2(g)===CO(g)＋12O2(g)ΔH2＝283.0 kJ·mol－1上述两式相加得C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5 kJ·mol－1。
化学选修4化学反应热的计算
1 2
O 2 ( g ) CO ( g )
①能直接测定吗？如何测？ ②若不能直接测，怎么办？
C(s)+1/2O2(g)=CO(g)
△H3＝？
+) CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H2＝-283.0 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3+ △H2= △H1 ∴△H3 = △H1 － △H2 △H1＝-393.5 kJ/mol
即△H = △H1 —△H2
例2：写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa时) 说明:可以在书中查找需要的数据(P7)
查燃烧热表知(P7)：
①C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g) △H1=-393.5kJ/m ol ②C(金刚石，s)+O2(g)==CO2(g) △H2=-395.0kJ/m ol
第三节 化学反应热的计算
已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol 1.写出石墨的完全燃烧的热化学方程式
C ( g ) O 2 ( g ) CO 2 ( g ); H 393 .5 k J / mol S
2.二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式 CO 2 ( g ) C ( s ) O 2 ( g ); H 393 .5 kJ / mol
计算反应热时要注意哪些问题？ 1、ΔH运算时要带符号 2、计量数的变化与反应热数值的变化要对应
如：图1和图2中， △H1、△H1、△H3三者之间的关系分别如何？ 图１ △H1 Ｂ △H2 △H3 Ｃ 图２ △H1 Ａ △H3 图2
Ｂ △H2
Ｃ
Ａ
找出能量守恒的等量的关系（填写表中空白） 步 骤 1.找起点 2.找终点 3.过程 4.列式 图1 A C A→B→C A→C △H1+△H2=△H3
人教版高中化学选修4练习：第一章第三节化学反应热的计算 word版含答案
第一章 化学反应与能量第三节 化学反应热的计算1．在298 K 时下述反应的有关数据：C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH 1＝－110.5 kJ·mol －1 C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2＝－393.5 kJ·mol －1则C(s)＋CO 2(g)===2CO(g)的ΔH 为( )A ．＋283.5 kJ·mol －1B ．＋172.5 kJ·mol －1C ．－172.5 kJ·mol －1D ．－504 kJ·mol －1解析：由已知热化学方程式可得：2C(s)＋O 2(g)===2CO(g)ΔH ＝2ΔH 1＝－221 kJ·mol －1①CO 2(g)===C(s)＋O 2(g) ΔH －ΔH 2＝＋393.5 kJ·mol －1②依据盖斯定律，反应①＋②可得：C(s)＋CO 2(g)===2CO(g)ΔH ＝－221 kJ·mol －1＋393.5 kJ·mol －1＝＋172.5 kJ·mol －1。
答案：B2．根据盖斯定律判断如下图所示的物质转变过程中，正确的等式是( )A ．ΔH 1＝ΔH 2＝ΔH 3＝ΔH 4B ．ΔH 1＋ΔH 2＝ΔH 3＋ΔH 4C ．ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3＝ΔH 4D ．ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3＋ΔH 4解析：由盖斯定律知：ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3＋ΔH 4，D 项正确。
答案：D3．已知丙烷的燃烧热ΔH ＝－2 215 kJ·mol －1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g 水，则放出的热量约为( )A ．55 kJB ．220 kJC ．550 kJD ．1 108 kJ解析：丙烷分子式是C 3H 8，1 mol 丙烷完全燃烧会产生4 mol水，则丙烷完全燃烧产生1.8 g 水，反应放出的热量为 1.818×4×2 215 kJ ＝55.375 kJ 。
人教版高中化学选修四第一章 第三节 化学反应热的计算
第三节化学反应热的计算[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．盖斯定律的理解(1)大量实验证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。
(2)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
(3)始态和终态相同反应的途径有如下三种：ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2＝ΔH 3＋ΔH 4＋ΔH 5 2．盖斯定律的应用 根据如下两个反应Ⅰ.C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－393.5 kJ·mol －1 Ⅱ.CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2＝－283.0 kJ·mol －1选用两种方法，计算出C(s)＋12O 2(g)===CO(g)的反应热ΔH 。
(1)虚拟路径法反应C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)的途径可设计如下：则ΔH ＝－110.5 kJ·mol －1。
(2)加合法①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置， C(s)＋12O 2(g)===CO(g)。
②将已知热化学方程式Ⅱ变形，得反应Ⅲ： CO 2(g)===CO(g)＋12O 2(g) ΔH 3＝＋283.0 kJ·mol －1；③将热化学方程式相加，ΔH 也相加：Ⅰ＋Ⅲ得， C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 3，则ΔH ＝－110.5 kJ·mol －1。
(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数；(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减(带符号)；(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变，但数值不变。
化学反应热的计算公式
化学反应热的计算公式1.根据反应物与生成物的生成焓之差计算反应热：热力学第一定律表明，在恒定压力下，化学反应的反应热与化学反应物与生成物的焓变有关。
如果我们可以精确测量反应物与生成物的生成焓，就可以通过它们的差值计算反应热。
生成焓（也称为摩尔生成焓）是指在标准状态下，物质生成的过程中所吸收或放出的热量。
通常使用反应热的标准状态为298 K和1 atm的压力。
反应热（ΔH）的计算可以通过化学方程式中物质的化学键能和生成焓之间的关系来进行。
计算公式如下：ΔH=Σ（生成物的摩尔生成焓）-Σ（反应物的摩尔生成焓）其中，Σ表示对所有物质求和，生成焓为正值当物质吸热，为负值当物质放热。
例如，对于以下反应：2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)可以通过查阅化学数据手册获得反应物和生成物的生成焓值：ΔH=2ΔHf(H2O)-2ΔHf(H2)-ΔHf(O2)2.根据燃烧热计算反应热：燃烧热（也称为标准燃烧焓）是指物质完全燃烧所释放的热量。
对于燃烧反应，反应热可以直接通过燃烧热进行计算。
燃烧热是物质在燃烧过程中生成的水和二氧化碳释放的热量。
计算公式如下：燃烧热=（燃烧生成的水的摩尔数）×ΔHf(H2O)+（燃烧生成的二氧化碳的摩尔数）×ΔHf(CO2)其中，ΔHf(H2O)和ΔHf(CO2)为水和二氧化碳的摩尔生成焓，可以从化学数据手册中获取。
需要注意的是，计算反应热时必须考虑反应物和生成物之间的摩尔比例关系。
在上述计算燃烧热的公式中，根据燃烧反应的化学方程式确定了生成水和二氧化碳的摩尔比例。
总之，计算化学反应热可以通过求取反应物与生成物的生成焓差异或利用燃烧热进行。
这两种方法都需要了解化学反应方程式和化学数据手册中提供的物质摩尔生成焓。
通过计算化学反应热，我们可以更全面地了解化学反应的热力学性质，对于化学反应的研究和工业应用具有重要意义。
高中化学苏教版选修四专题一第一单元《反应热的测量与计算》
使用绝缘装置，避免热量散失到反应体系外 ——保温杯…… 盐酸与氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可能小 ——上面盖纸板 整个反应体系的温度应保持均衡 ——搅拌装置的设计 用什么量取溶液最准确？ ——烧杯？量筒？ 选取精确度高的温度计
本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为 50 mL,它 们的浓度均为0.50 mol/L。由于是稀 溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用 酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶 液的比热容为 4.18 J/（g·℃)
在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应而生成 1mol 液态水时的反应热叫做中和热.
强酸、强碱反应:
H+Δ(aHq（)+中O）H=-(a－q)1=.4H×2O4(0l);k△J/mHo=l -=57- .536kJk/Jm/mooLl
问题：
1.有人建议用50mL0.55mol/LNaOH进行上述实 验，测得的中和热数值会更加准确。为什么？
反应热的测量
第3 页
一、中和热
1、定义
在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热
2、中和热的表示
3、要点
H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) ΔH= -57.3kJ／mol
①条件：稀溶液 (浓溶液混合因稀释会放热)
②反应物：酸与碱
③生成1mol水
二.中和热的测量
(1).仪器
二、盐酸与NaOH溶液反应的反应热的测定
4.处理数据时还需注意什么问题呢？ • C为常数，4.18J/(g·℃)
• 盐酸和氢氧化钠溶液的密度ρ近似取1g/mL
• 质量m记为盐酸质量m1和氢氧化钠溶液质量m2之和，即m=(m1+m2)
《第三节 化学反应热的计算》教学设计(内蒙古市级优课)
选修4 化学反应与原理第一章化学反应与能量第3节化学反应热的计算教学设计1教材分析(1)教学内容分析前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系，通过实验感受到了反应热，并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系，及燃烧热的概念。
在此基础上，本节介绍了盖斯定律，并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。
本节内容分为两部分：第一部分，介绍盖斯定律。
第二部分，利用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算。
本节引言部分用几句简短的话说明了学习盖斯定律的缘由以及盖斯定律的应用，从课程标准中的要求和学生的认知水平来看，易于简化处理，重在应用。
(2)课程标准的要求在化学必修2中，学生初步学习了化学能与热能的知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识，本节是扩展与提高，把化学反应中的能量变化的定性分析变成了定量分析。
解决了各种热效应的测量和计算的问题。
在这一节里，我们将进一步讨论在特定条件下，化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系，这既是理论联系实际方面的重要内容，对于学生进一步认识化学反应规律和特点也具有重要意义。
本节内容是第一章的重点，因为热化学研究的主要内容之一就是反应热效应的计算。
反应热的计算对于燃料燃烧和反应条件的控制、热工和化工设备的设计都具有重要意义。
(4)学习目标理解盖斯定律的涵义。
能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
(5)学习重点盖斯定律、行反应热的计算。
(6)学习难点盖斯定律的应用(7)教学方法a.类比法-创设问题情境，引导学生自主探究—从途径角度理解盖斯定律b.实践训练法—例题分析、当堂训练2 教学过程课前微课（盖斯定律）课堂教学(1)教学流程图环节一知识铺垫：回顾“燃烧热”、“中和热”的概念，减少学生的陌生感，适时指出这两种反应热可通过实验测定。
环节二创设情景引入新课：但对于像C(s) + O2(g) = CO(g) ，这样的很难直接测量的反应热ΔH又该如何获得呢？环节三盖斯定律的引出阅读教材11页的第一自然段，得出盖斯定律，并从能量守恒角度加以理解环节四盖斯定律的应用适当练习，及时巩固，发现问题，及时解决。
高中化学 人教版选修4 课件：第一章 第三节 化学反应热的计算(34张PPT)
栏 目 链 接
综合
拓展 一、盖斯定律的理解及应用 1．对盖斯定律的理解 化学反应的反应热只与反应的始态 (各反应物)和终态(各 生成物 ) 有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以 分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时 － 的反应热是相同的。 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。如下图所示：
P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2。② 即可用①－②×4得出白磷转化为红磷的热化学方程式。
栏 目 链 接
尝试
应用 1．已知在298 K下的热化学方程式： C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol； 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－566.0 kJ/mol。 298 K时，1 mol C(石墨，s)转化为CO(g)的反应焓变是 ________。
栏 目 链 接
393.5 kJ/mol，解得ΔH＝－110.5 kJ/mol。
答案：－110.5 kJ/mol
要点二
反应热的计算
1．计算依据 热化学方程式 。 (1)________________ 盖斯定律 (2)________________ 。 燃烧热 (3)________________ 的数据。 2．计算方法 如已知：
栏 目 链 接
3．应用 很慢 的反应，不容易________ 直接发生 对于进行得________ 的反应， ________ (即有 副反应发生 ________ )的反应，________ 有些反应的产品不纯 测定
这些反应的反应热有困难，如果应用________ 盖斯定律，就可以
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
×
)
(2) 燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是 CH3OH(g) ＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ· mol－1， 则CH3OH的燃烧热为192.9 kJ· mol－1 ( × )
2、已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol （1）写出石墨的完全燃烧的热化学方程式 C（石墨、s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-393.51kJ/mol （2）二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式 如何测定二氧化碳转化为石墨和氧气的反应热呢？ ①能直接测定吗？ ②若不能直接测，怎么办？
2、如何理解盖斯定律？ A
ΔH1 ΔH ΔH2
B
C
ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系？
ΔH=ΔH1+ΔH2
并 不 是 你 走 弯 路 的 资 本
你 的 年 轻 ，
问题探究
CO(g) H1
C(s)
H2
CO2(g)
+) CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g)
H3 C(s)+1/2O2(g) = CO(g) △H1＝？
△H2＝-283.0 kJ/mol
C(s)+O2(g) = CO2(g) △H3＝-393.5 kJ/mol ∴△H1 = △H3 － △H2 = -393.5 kJ/mol －(-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol
3．盖斯定律的应用 有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应 的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。 方法：
问题探究 课本P12 例2： 【解】设1kg乙醇燃烧后放出的热量为 X
C2H6O(l) + 3O2(g)== 2CO2(g) ＋3H2O (l) △H =－1366.8kJ/mol
46g/mol －1366.8kJ/mol
1000g
X＝(－1366.8kJ/mol × 1000g)/ 46g/mol ＝－29710kJ
化学 · 选修4
化学反应热的计算
温故知新 1、下列描述是否正确？(用“√”或“×”填写) (1) 已知 H ＋ (aq) ＋ OH － (aq)===H2O(l) ΔH ＝－ 57.3 kJ· mol － 1 ，则 (
H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ· mol－1
当堂巩固 3、已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能
（kJ•mol-1）：P-P：198 ；P-O：360 ；O=O：498，则反应
P4（白磷）+3O2=P4O6 的反应热△H为（ A ）
A．-1638 kJ•mol-1
C．-126 kJ•mol-1
B．+1638 kJ•mol-1
③H2S(g)+ 1/2O2(g)=S(g)+H2O(g)
△H2
△H3
④2S(g) =S2(g)
△H4
则△H4的正确表达式为（ A ）
A．△H4=2/3（△H1+△H2-3△H3）B．△H4=2/3（3△H3-△H1-△H2）
C．△H4=3/2（△H1+△H2-3△H3）D．△H4=3/2（△H1-△H2-3△H3）
D．+126 kJ•算及测量
课本P12 例1： 【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下： Na(s) + 1/2Cl2(g)== NaCl (s) 23g/mol 1.0g △H 17.87kJ
△H＝23g/mol×(－17.87kJ)÷ 1.0g ＝－411kJ/mol
1、写出目标方程式确定“过渡物质” (要消去的物质)。
2、然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出运算式。
当堂巩固 1、已知 ① CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol ② H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol ③C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol 计算: ④2CO(g)＋ 4 H2(g) = H2O(l)＋ C2H5OH (l)的ΔH 【解】：①×2 + ②×4 - ③ = ④
ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3
＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol
2、1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应
①H2S(g)+ 3/2O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1
②2H2S(g)+SO2(g)= 3/2S2(g)+2H2O(g)
问题探究 二．反应热的计算： 题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写 1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程
式。
2、有关反应热的计算
(1)盖斯定律及其应用
(2) 根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方 程式），进行有关反应热的计算或比较大小。 (3)利用键能计算反应热
2、已知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆矾分解的热化学方程式为： CuSO4•5H2O(s)==CuSO4(s)+5H2O(l) △H=+Q1kJ/mol
室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则（ A ）
A．Q1>Q2 C． Q1<Q2 B．Q1=Q2 D．无法确定
3、磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1g单质磷（P）
问题探究
一、盖斯定律：
1、盖斯定律的内容:
不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热相同。换句
话说，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
应的途径无关。
B
300m
A
某人从山下A到达山顶B，无论是翻山 越岭攀登而上，还是坐缆车直奔山顶， 其所处的海拔都高了300m
思考：由起点A到终点B有多少条途径？ 从不同途径由A点到B点的位移有什么关系?
X
当堂巩固
1、已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) ； △H=-393.5kj/mol H2O(g)+1/2O2(g)=H2O(l)； △H=-241.8kj/mol
欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为 ( B )
A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8