1、選修選修4第一章第一章第三節化學反應熱的計算蓋斯定律應用第三節化學反應熱的計算蓋斯定律應用教學目標教學目標： 掌握蓋斯定律，并學會應用蓋斯定律進行掌握蓋斯定律，并學會應用蓋斯定律進行化學反應熱的計算；進一步鞏固對化學反化學反應熱的計算；進一步鞏固對化學反應本質的理解。應本質的理解。1 1、已知：、已知：H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g) (g)=2HCl(g) H=-184.6kJ/molH=-184.6kJ/mol 則反應則反應HCl(g)= HHCl(g)= H2 2(g)+ Cl(g)+ Cl2 2(g)(g)的的H H為（為（ ）21A.+184.6 kJ

2、/mol B.-92.3 kJ/molA.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/molC.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/molC.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol復習復習: :21D2 2、甲硅烷（、甲硅烷（SiHSiH4 4）是一種無色氣體，遇到空氣能發生爆）是一種無色氣體，遇到空氣能發生爆炸性自燃，生成炸性自燃，生成SiOSiO2 2和水。已知室溫下和水。已知室溫下1g1g甲硅烷自燃甲硅烷自燃放出放出44.6kJ44.6kJ熱量，其熱化學方程式為：熱量，其熱化學方程式為： _ _ SiH4(g)+O2(g)=SiO2(s)+H2O(l

3、) H=-1427.2kJ/mol3 3、已知、已知H H+ +(aq)+OH(aq)+OH- -(aq)=H(aq)=H2 2O(l) O(l) H=-57.3kJ/molH=-57.3kJ/mol，計算，計算下列反應中放出的熱量。下列反應中放出的熱量。（1 1）用）用20g NaOH 20g NaOH 配成稀溶液跟足量稀鹽酸反應，放出熱配成稀溶液跟足量稀鹽酸反應，放出熱量為量為 kJkJ。（2 2）用）用0.1molBa(OH)0.1molBa(OH)2 2配成稀溶液跟足量稀硝酸反應，放配成稀溶液跟足量稀硝酸反應，放出熱量為出熱量為 kJkJ。（3 3）用）用1mol1mol醋酸稀溶液和足

4、量醋酸稀溶液和足量NaOHNaOH溶液反應，放出的熱溶液反應，放出的熱量量 （大于、小于、等于）（大于、小于、等于）57.3kJ57.3kJ，理，理由是由是 。28.6511.46小于小于醋酸是弱電解質，只是少部分電離，發生電醋酸是弱電解質，只是少部分電離，發生電離時要吸熱，中和時放熱較少離時要吸熱，中和時放熱較少 燃燒熱燃燒熱 在在2525、101kPa101kPa時，時，1mol1mol純物質完全燃燒生成純物質完全燃燒生成穩定的化合物時所放出的熱量穩定的化合物時所放出的熱量 單位一般用單位一般用kJmol 表示的意義表示的意義 C C的燃燒熱為的燃燒熱為393.5kJ/mol393.5kJ

5、/mol，表示在表示在101kPa101kPa時，時，1molC1molC完全燃燒放出完全燃燒放出393.5kJ393.5kJ的熱量的熱量 表示為：表示為：H =-393.5kJ/mol 研究的條件研究的條件燃燒物的量燃燒物的量反應程度反應程度反應程度反應程度能否根據式子：能否根據式子：CHCH4 4(g)+O(g)+O2 2(g)= CO(g)= CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l) H=-445.15kJ/molO(l) H=-445.15kJ/mol認為甲烷的燃燒熱是認為甲烷的燃燒熱是445.15kJ/mol? 445.15kJ/mol? 2121不能不能 燃燒熱的計算燃燒熱的計

6、算 例：例：0.3mol0.3mol的氣態高能燃料乙硼烷（的氣態高能燃料乙硼烷（B B2 2H H6 6）在氧氣中）在氧氣中完全燃燒，生成固態完全燃燒，生成固態B B2 2O O3 3和液態水，放出和液態水，放出649.5kJ649.5kJ熱熱量，其熱化學方程式為量，其熱化學方程式為 。 B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)；H=-2165kJ/mol H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H H1 1=-241.8kJ/mol=-241.8kJ/mol 那么，那么，H H2 2的燃燒熱的燃燒熱H H究竟是多少？

7、如何計算？究竟是多少？如何計算？ 已知：已知： H H2 2O(g)=HO(g)=H2 2O(l) O(l) H H2 2=-44kJ/mol=-44kJ/mol H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H=H=H H1 1+ +H H2 2=-285.8kJ/mol=-285.8kJ/mol下列數據下列數據H H1 1表示燃燒熱嗎？表示燃燒熱嗎？如何測出這個反應的反應熱如何測出這個反應的反應熱： （1 1）C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g) (g)=CO(g) HH1 1=?=?C(s)+1/2OC(s)+1/

8、2O2 2(g)=CO(g) (g)=CO(g) H H1 1=? =? CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g)= CO(g)= CO2 2(g) (g) H H2 2=-283.0kJ/mol=-283.0kJ/molC(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H3 3=-393.5kJ/mol=-393.5kJ/molC(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g) (g)=CO(g) H H1 1=? =? CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g)= CO(g)= CO2 2(g) (g) H H2 2=-283.

9、0kJ/mol=-283.0kJ/molC(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H3 3=-393.5kJ/mol=-393.5kJ/mol + + = = ， 則則 H H1 1 + + H H2 2 = =H H3 3 所以，所以， H H1 1 = =H H3 3- - H H2 2 = -393.5kJ/mol- 283.0kJ/mol = -393.5kJ/mol- 283.0kJ/mol =-=-110.5110.5kJ/molkJ/mol應用了什么規律？應用了什么規律？影響反應熱的因素影響反應熱的因素1、與溫度、壓強有關（了解）、與溫度、壓

10、強有關（了解）2、與物質的狀態有關、與物質的狀態有關3、與反應物的用量有關、與反應物的用量有關4、與反應條件（途徑）無關、與反應條件（途徑）無關蓋斯定律蓋斯定律一、蓋斯定律一、蓋斯定律 不管化學反應是分一步完成或分幾步不管化學反應是分一步完成或分幾步完成，其反應熱是相同的。完成，其反應熱是相同的。 化學反應的反應熱只與反應體系的始化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關，而與反應的途徑無關。態和終態有關，而與反應的途徑無關。如何理解蓋斯定律？ HH、HH1 1、HH2 2之間有何關系？之間有何關系？H=HH=H1 1+H+H2 2BHACH1H2例例1：寫出：寫出石墨變成金剛石石墨變成金剛

11、石的熱化學方程式的熱化學方程式 (25,101kPa,101kPa時時) 說明說明： （1 1）可以在書中查找需要的數據可以在書中查找需要的數據 （2 2）并告訴大家你設計的理由。）并告訴大家你設計的理由。查燃燒熱表知：查燃燒熱表知：C(石墨，石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H H1 1=-=-393.5393.5kJ/molkJ/molC(金剛石，金剛石，s)+O2(g)=CO2(g) H H2 2=-=-395.0395.0kJ/molkJ/mol所以，所以， - 得：得： C(石墨，石墨，s)= C(金剛石，金剛石，s) H=+1.5kJ/mol觀察該熱化學方程式，回答：金剛石能自

12、動變成石墨嗎？需要什么條件？你知道神六的火箭燃料是什么嗎？例例2 2：某次發射火箭，用：某次發射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃燒，生中燃燒，生成成N N2 2、液態、液態H H2 2O O。已知：。已知： N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g) (g) H H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H H2 2=-534kJ/mol =-534kJ/mol 假如都在相同狀態

13、下，請寫出發射火箭反應的熱化學假如都在相同狀態下，請寫出發射火箭反應的熱化學方程式。方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3= +例例3C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol下列數據

14、表示下列數據表示H2的燃燒熱嗎？的燃燒熱嗎？ H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g)=H2O (l) H244 kJ/mol已知已知 H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol例例4 298K298K，101kPa101kPa時，合成氨反應的熱化學方程式時，合成氨反應的熱化學方程式N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)=2NH(g)=2NH3 3(g);(g);H H = -92.38kJ/mol= -92.38kJ/mol。 在該溫度下，取在該溫度下，取1 mol N1 mol N2 2(g)(g

15、)和和3 mol H3 mol H2 2(g)(g)放放在一密閉容器中，在催化劑存在進行反應，測得在一密閉容器中，在催化劑存在進行反應，測得反應放出的熱量總是少于反應放出的熱量總是少于92.38kJ92.38kJ，其原因是什，其原因是什么？么？ 該反應是可逆反應，在密閉容器中進行該該反應是可逆反應，在密閉容器中進行該反應將達到平衡狀態，反應將達到平衡狀態， 1 mol N1 mol N2 2(g)(g)和和3 mol H3 mol H2 2(g)(g)不能完全反應生成不能完全反應生成2 mol NH2 mol NH3 3(g)(g)，因而放出的，因而放出的熱量總小于熱量總小于92.38kJ92

16、.38kJ學與思學與思 有些化學反應進行很慢或不易直接發生，有些化學反應進行很慢或不易直接發生，很難直接測得這些反應的反應熱，可通過蓋很難直接測得這些反應的反應熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反應熱數據。斯定律獲得它們的反應熱數據。2蓋斯定律的應用關鍵：關鍵：目標方程式的目標方程式的“四則運算式四則運算式”的導出。的導出。方法：方法：寫出目標方程式確定寫出目標方程式確定“過渡物質過渡物質”（要消去的物質）（要消去的物質）然后用消元法然后用消元法逐一逐一消去消去“過渡物質過渡物質”，導出，導出“四則運算式四則運算式”。思考：為什么在熱化學反應方程式中通常可思考：為什么在熱化學反應方程式中通常可不表明

17、反應條件？不表明反應條件？正逆反應的反應熱效應數值相等，符號相反。正逆反應的反應熱效應數值相等，符號相反。“+”不能省去。不能省去。練習練習1.已知石墨的燃燒熱：已知石墨的燃燒熱：H=-393.5kJ/mol(1)寫出石墨的完全燃燒的熱化學方程式寫出石墨的完全燃燒的熱化學方程式(2)二氧化碳轉化為石墨和氧氣的熱化學方程式二氧化碳轉化為石墨和氧氣的熱化學方程式熱化學方程式還可以表示理論可進行實際難進行的化學反應熱化學方程式還可以表示理論可進行實際難進行的化學反應C(石墨，石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/molCO2(g) =C(石墨，石墨，s)+O2(g) H1=+

18、393.5kJ/mol2.已知已知25、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為別為C(石墨石墨)+O2(g)=CO2(g) H=393.51kJmol1C(金剛石金剛石)+O2(g)=CO2(g) H=395.41kJmol1據此判斷，下列說法中正確的是據此判斷，下列說法中正確的是( )A、由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金、由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的低剛石的低B、由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金、由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的高剛石的高C、由石墨

19、制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金、由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的低剛石的低D、由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金、由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的高剛石的高A3.已知已知 CO(g) + 1/2 O2(g) =CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(l) H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol試計算試計算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l)

20、C2H5OH(l) 的的H 【解】：根據蓋斯定律，反應根據蓋斯定律，反應不論是一步完成還是分幾步完成，不論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱效應都是相同的。下面就看看反應其反應熱效應都是相同的。下面就看看反應能不能由能不能由三三個反應通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應個反應通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應能不能分能不能分成成幾步完成。幾步完成。2 + 4 - = 所以，所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol 4. 在在100 g 100 g 碳不完全燃燒所得氣體中，碳不完全燃燒所得氣體中，COCO占占1/31/3體體積，積，C

21、OCO2 2占占2/32/3體積，且體積，且C(s) +1/2O2(g) = CO(g)； = 110.35 kJ/molCO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)； = 282.57 kJ/mol與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是（與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是（ ） 392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJHHC二反應熱的計算：二反應熱的計算： 利用反應熱的概念、蓋斯定律、熱化學方程式進行有關反應熱的計算課本P14 例1：【解】鈉與氯氣起反應的化學方程式如下Na(s) + 1/2Cl2(g)= NaCl (s)23g/m

22、ol H 1.0g 17.87kJH23g/mol(17.87kJ) 1.0g 411kJ/mol答：課本P14 例2：【解】C2H6O(l) + 3O2(g)= 2CO2(g) 3H2O (l) 46g/mol 1366.8kJ/mol 1000g XX(1366.8kJ/mol 1000g)/ 46g/mol 29710kJ答：1kg乙醇燃燒后放出29710kJ熱量設設1kg乙醇燃燒后放出的熱量為乙醇燃燒后放出的熱量為X 練習練習 1.按照蓋斯定律，結合下述反應方程式，回答問題，已按照蓋斯定律，結合下述反應方程式，回答問題，已知：知： (1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) H

23、1=-176kJ/mol (2)NH3(g)+H2O(l)=NH3 H2O(aq) H2=-35.1kJ/mol (3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) H3=-72.3kJ/mol (4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) H4=-52.3kJ/mol (5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) H5=？ 則第（則第（5）個方程式中的反應熱）個方程式中的反應熱H是是_。 根據蓋斯定律和上述反應方程式得：根據蓋斯定律和上述反應方程式得： (4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即，即H5 = +16.3kJ/mol 2.已知下列熱化學方程

24、式：已知下列熱化學方程式： 2H2（g）O2（g）=2H2O（g）；）； H=4836 kJ/mol H2（g）O2（g）=H2O（g）；）； H=2418 kJ/mol H2（g）O2（g）=H2O（I）；）； H=2858 kJ/mol 則氫氣的燃燒熱為則氫氣的燃燒熱為 （ ） A4386 kJ/molB2418 kJ/mol C2858 kJ/molD無法確定無法確定C 3.已知已知Zn（s）O2（g）=ZnO（s）；）； H=350 kJ/mol，則，則1 g Zn在氧氣中燃燒放在氧氣中燃燒放出的熱量約為出的熱量約為 （ ） A54 kJB350 KJ C35 kJD85 Kj 350

25、65=5.4（KJ）A 4.根據熱化學方程式（在根據熱化學方程式（在25、101 kPa時）：時）：S（s）O2（g）=SO2（g）；）；H=29723 kJ/mol，分，分析下列說法中不正確的是（析下列說法中不正確的是（ ） AS的燃燒熱為的燃燒熱為29723 kJ/mol BS（g）O2（g）=SO2（g）放出的熱量大于）放出的熱量大于29723 kJ CS（g）O2（g）=SO2（g）放出的熱量小于）放出的熱量小于29723 kJ D形成形成1 mol SO2的化學鍵所釋放的總能量大于斷裂的化學鍵所釋放的總能量大于斷裂1 mol S（s）和）和1 mol O2（g）的化學鍵所吸收的總能量

26、）的化學鍵所吸收的總能量C 5.在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中，在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中，H2H1的是的是( ) A2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)；H1 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)；H2 BS(g) + O2(g) SO2(g)； H1 S(s) + O2(g) SO2(g)；H2 CCO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g)；H1 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；H2 DH2(g) +Cl2(g)2HCl(g)；H1 1/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g) HCl(g)；H2 BD 6.在一定條件下，在一定條

27、件下，CO和和CH4燃燒的熱化學方燃燒的熱化學方程式分別為：程式分別為： 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；H =-566kJ CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)； H =-890kJ 由由1molCO和和3molCH4組成的混和氣在上述組成的混和氣在上述條件下完全燃燒時，釋放的熱量為條件下完全燃燒時，釋放的熱量為( ) A2912kJ B2953kJ C3236kJ D3867kJB 7.熱化學方程式熱化學方程式C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，H131.3KJ/mol，表示，表示 ( ) A.碳和水反應吸收碳和水反應吸收131.3K

28、J熱量熱量 B.1mol碳和碳和1mol水反應吸收水反應吸收131.3KJ熱量熱量 C.1mol固體碳和固體碳和1mol水蒸氣反應生成水蒸氣反應生成1molCO和和1molH2，并吸收，并吸收131.3KJ熱量熱量 D.固體碳和氣態水各固體碳和氣態水各1mol反應，放出反應，放出131.3KJ熱量熱量C 8.在相同條件下，下列三個化學反應放出的在相同條件下，下列三個化學反應放出的熱量分別以熱量分別以H1、H2、H3表示，則表示，則H1、H2和和H3的關系是的關系是 (1)2H2(g)+O2(g)2H2O(g)；H1 (2)2H2(g)+O2(g)2H2O(1)；H2 (3)H2(g)+O2(g

29、)=H2O(g);H3 AH1 H2 H3 BH1 H2 ，H22H3 D無法比較無法比較B 9. 1g炭與適量水蒸氣反應生成炭與適量水蒸氣反應生成CO和和H2,需吸收需吸收l094kJ熱量熱量,此反應的熱化學方程式為（此反應的熱化學方程式為（ ） AC+H2O=COH2； H = 1313kJmol BC(s)+H2O(g)CO(g)十十H2(g)； H = +1094kJmol CC(s)+H2O(1)=CO(g)+H2(g)； H = +1313kJmol DC(s)+H2O(g)=CO(g)H2(g)； H = +1313kJmol D 10.含含112gKOH的稀溶液與的稀溶液與1L

30、01molLH2SO4溶液反應放出溶液反應放出1146kJ的熱量，該反應的熱量，該反應的熱化學方程式正確的是的熱化學方程式正確的是 ( )A. KOH(aq)+H2SO4（aq）=K2SO4（aq）+H2O（l）；）；H = 11.46kJ/molB. 2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l)； H = 11.46kJ/mol C. 2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O； H = 11.46kJ/molD. KOH(aq)+H2SO4（aq）=K2SO4（aq）+H2O（l）；）；H = 57.3kJ/molD 11.含含Ba(OH)2lmol的稀溶液與足

31、量稀鹽酸反應，的稀溶液與足量稀鹽酸反應，放出放出1146kJ的熱量，表示該反應中和熱的熱化學的熱量，表示該反應中和熱的熱化學方程式正確的是方程式正確的是 ( ) ABa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l)；H = 114.6kJmolBBa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l)；H = +114.6kJmolC1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l)；H = 57.3kJmolD1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l)； H = +57.3kJmolC 12.將將12.7克固態碘與氫氣完全反應生成碘克固態碘與氫氣完全反應生成碘化氫氣體時，必須吸收化氫氣體時，必須吸收2.604KJ的熱量，其的熱量，其熱化學方程式為熱化學方程式為