1、.*;第 PAGE15 頁第3課時化學反應熱的計算學習目標定位知識內容必考要求加試要求蓋斯定律及其簡單計算。b課時要求1.理解蓋斯定律的內容，能用蓋斯定律進行反應熱的簡單計算。2.掌握有關反應熱計算的方法技巧，進一步提高化學計算的能力。一蓋斯定律1.在化學科學研究中，常常需要通過實驗測定物質在發生化學反應的反應熱。但是某些反應的反應熱，由于種種原因不能直接測得，只能通過化學計算的方式間接地獲得。通過大量實驗證明，不管化學反應是一步完成或分幾步完成，其反應熱是相同的。換句話說，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，這就是蓋斯定律。2.從能量守恒定律理解蓋斯定律從SL，

2、H10，體系吸收熱量。根據能量守恒，H1H20。3.根據以下兩個反應：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H2283.0 kJmol1根據蓋斯定律，設計合理的途徑，計算出C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)的反應熱H。答案根據所給的兩個方程式，反應C(s)O2(g)=CO2(g)可設計為如下途徑：H1HH2HH1H2393.5 kJmol1(283.0 kJmol1)110.5 kJmol1。4.蓋斯定律的應用除了“虛擬路徑”法外，還有熱化學方程式“加合”法，該方法簡單易行，便于掌握。試根據上題中的兩個熱化

3、學方程式，利用“加合”法求C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)的H。答案C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1CO2(g)=CO(g)eq f(1,2)O2(g)H2283.0 kJmol1上述兩式相加得C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1。 蓋斯定律的應用方法(1)“虛擬路徑”法若反應物A變為生成物D，可以有兩個途徑：由A直接變成D，反應熱為H；由A經過B變成C，再由C變成D，每步的反應熱分別為H1、H2、H3。如圖所示：則有HH1H2H3。(2)“加合”法運用所給熱化學方程式通過加減乘除的方法得到所求的熱化學方程式。

4、eq x(先確定待求的反應方程式)eq x(找出待求方程式中各物質在已知方程式中的位置)eq x(根據待求方程式中各物質的化學計量數和位置對已知方程式進行處理，得到變形后的新方程式)eq x(將新得到的方程式進行加減反應熱也需要相應加減)eq x(寫出待求的熱化學方程式)1.在25 、101 kPa時，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3則H3與H1和H2間的關系正確的是()A.H3H12H2B.H3H1H2C.H3H12H2D.H3H1H2答案A解析第三個方程式可由第二個方程式乘以

5、2與第一個方程式相加得到，由蓋斯定律可知H3H12H2。關鍵提醒運用蓋斯定律計算反應熱的3個關鍵(1)熱化學方程式的化學計量數加倍，H也相應加倍。(2)熱化學方程式相加減，同種物質之間可加減，反應熱也相應加減。(3)將熱化學方程式顛倒時，H的正負必須隨之改變。2.已知P4(白磷，s)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJmol1P(紅磷，s)eq f(5,4)O2(g)=eq f(1,4)P4O10(s)H2738.5 kJmol1試用兩種方法求白磷轉化為紅磷的熱化學方程式。答案(1)“虛擬路徑”法根據已知條件可以虛擬如下過程：根據蓋斯定律HH1(H2)42 983.2 kJm

6、ol1738.5 kJmol1429.2 kJmol1熱化學方程式為P4(白磷，s)=4P(紅磷，s)H29.2 kJmol1。(2)“加合”法P4(白磷，s)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJmol1P4O10(s)=5O2(g)4P(紅磷，s)H22 954 kJmol1上述兩式相加得：P4(白磷)=4P(紅磷，s)H29.2 kJmol1。二反應熱的計算與比較1.已知：Zn(s)eq f(1,2)O2(g)=ZnO(s)H348.3 kJmol12Ag(s)eq f(1,2)O2(g)=Ag2O(s)H31.0 kJmol1則Zn(s)Ag2O(s)=ZnO(s)2A

7、g(s)的H等于 。答案317.3 kJmol1解析根據蓋斯定律，將方程式得目標方程式，所以H348.3 kJmol1(31.0 kJmol1)317.3 kJmol1。2.試比較下列三組H的大小(填“”“”或“”)。(1)同一反應，生成物狀態不同時A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H2解析因為C(g)=C(l)H30則H3H2H1，H2H1。(2)同一反應，反應物狀態不同時S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20則H1 H2。答案解析H2H3H1，則H3H1H2，又H30，所以H1H2。(3)兩個有聯系的不同反應相比C(s)O2(g

8、)=CO2(g)H10C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)H20則H1 H2。答案解析根據常識可知CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H3H1。1.有關反應熱計算的依據(1)根據熱化學方程式計算反應熱與反應物各物質的物質的量成正比。(2)根據蓋斯定律計算根據蓋斯定律，可以將兩個或兩個以上的熱化學方程式包括其H相加或相減，得到一個新的熱化學方程式。(3)根據物質燃燒放熱數值(或燃燒熱)計算可燃物完全燃燒產生的熱量可燃物的物質的量其燃燒熱。(4)根據反應物和生成物的鍵能計算H反應物的鍵能和生成物的鍵能和。2.利用狀態，迅速比較反應熱的大小若反應為放熱反應(1)當反應物狀

9、態相同，生成物狀態不同時，生成固體放熱最多，生成氣體放熱最少。(2)當反應物狀態不同，生成物狀態相同時，固體反應放熱最少，氣體反應放熱最多。(3)在比較反應熱(H)的大小時，應帶符號比較。對于放熱反應，放出的熱量越多，H越小。3.鎂是海水中含量較多的金屬，鎂、鎂合金及其鎂的化合物在科學研究和工業生產中用途非常廣泛。Mg2Ni是一種儲氫合金，已知：Mg(s)H2(g)=MgH2(s)H174.5 kJmol1；Mg2Ni(s)2H2(g)=Mg2NiH4(s)H264.4 kJmol1；Mg2Ni(s)2MgH2(s)=2Mg(s)Mg2NiH4(s)H3。則H3 kJmol1。答案84.6解析

10、根據蓋斯定律可求得H3(2H1)H284.6 kJmol1。4.已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO2(g)C(s)=2CO(g)H22CO(g)O2(g)=2CO2(g)H34Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H43CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s)H5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()A.H10，H30 B.H20，H40C.H1H2H3 D.H3H4H5答案C解析C、CO及Fe燃燒放熱，H1、H3及H4均小于0，A、B錯誤；從物質角度看，可得C(s)O2(g)=CO2(g)，根據蓋斯定律這種關系也適用于焓變，即H1H2H3，C正確；從物質角度看，

11、(2)3得到2CO(g)O2(g)=2CO2(g)，它們之間的函數關系同樣適用焓變，則H3eq f(H4H52,3)，D錯誤。1.下列關于蓋斯定律描述不正確的是()A.化學反應的反應熱不僅與反應體系的始態和終態有關，也與反應的途徑有關B.蓋斯定律遵守能量守恒定律C.利用蓋斯定律可間接計算通過實驗難測定的反應的反應熱D.利用蓋斯定律可以計算有副反應發生的反應的反應熱答案A解析化學反應的反應熱與反應體系的始態和終態有關，與反應途徑無關。2.已知熱化學方程式：C(金剛石，s)O2(g)=CO2(g)H1C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H2C(石墨，s)=C(金剛石，s)H31.9 kJmol1

12、下列說法正確的是()A.石墨轉化成金剛石的反應是吸熱反應B.金剛石比石墨穩定C.H3H1H2D.H1H2答案A解析由方程式中H31.9 kJmol10得出石墨比金剛石穩定，A項對，B項錯；反應熱的關系應為H3H2H1，C項錯；H1與H2均小于零，石墨具有的能量低于金剛石，故都生成CO2時H1H2，D項錯。3.(2019象山中學月考)已知：H2O(g)=H2O(l)HQ1 kJmol1C2H5OH(g)=C2H5OH(l)HQ2 kJmol1C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)HQ3 kJmol1若使46 g酒精液體完全燃燒，最后恢復到室溫，則放出的熱量為()A.(Q1Q

13、2Q3) kJB.0.5(Q1Q2Q3) kJC.(0.5Q11.5Q20.5Q3) kJD.(3Q1Q2Q3) kJ答案D解析由蓋斯定律和題意可得，乙醇燃燒的熱化學方程式：C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(3Q1Q2Q3) kJmol1。4.(2019奉化中學月考)(1) 100 g炭粉燃燒所得氣體中，CO占eq f(1,3)體積、CO2占eq f(2,3)體積，且C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)H110.35 kJmol1CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H392.9

14、2 kJmol1與這些炭完全燃燒相比較，損失的熱量是 。(2)已知：Na2CO310H2O(s)=Na2CO3(s)10H2O(g)H1532.36 kJmol1Na2CO310H2O(s)=Na2CO3H2O(s)9H2O(g)H2473.63 kJmol1寫出Na2CO3H2O脫水反應的熱化學方程式： 答案(1)784.92 kJ(2)Na2CO3H2O(s)=Na2CO3(s)H2O(g)H58.73 kJmol1解析(1)炭粉完全燃燒可分兩步，先生成CO放熱，CO再生成CO2再放熱，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

15、(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol11 mol282.57 kJeq f(100,12)eq f(1,3) molQQ784.92 kJ。(2)通過觀察兩個熱化學方程式，可將兩式相減，從而得到Na2CO3H2O(s)=Na2CO3(s)H2O(g)。故HH1H2532.36 kJmol1473.63 kJmol158.73 kJmol1。40分鐘課時作業基礎過關題組1反應熱大小的比較1.化學反應：C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)H10CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H20C(s)O2(g)=CO2(g)H30下列說法中

16、不正確的是(相同條件下)()A.56 g CO和32 g O2所具有的總能量大于88 g CO2所具有的總能量B.12 g C所具有的能量一定大于28 g CO所具有的能量C.H1H2H3D.將兩份質量相等的碳燃燒，生成CO2的反應比生成CO的反應放出的熱量多答案B解析A項，由CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H20，得2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2H20，為放熱反應，說明56 g CO和32 g O2所具有的總能量大于88 g CO2所具有的總能量，正確；B項，由C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)H1Q2Q3 B.Q1Q3Q2C.Q3Q2Q1 D.

17、Q2Q1Q3答案A解析假設已知三個方程式分別為、，則、相比可知為H2S完全燃燒的熱化學方程式，故放出熱量比多，即Q1Q2；、相比H2O的狀態不同，因為等量的水，H2O(l)比H2O(g)能量低，故放出熱量Q2Q3，則有Q1Q2Q3。3.灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。已知：Sn(白，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H1Sn(灰，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H2Sn(灰，s)eq o(,sup7(13.2 ),sdo5(13.2 )Sn(白，s)H32.1 kJmol1下列說法正確的是()A.H1H2B.錫在常溫下以灰錫狀態存在C.灰錫轉化

18、為白錫的反應是放熱反應D.錫制器皿長期處在低于13.2 的環境中，會自行毀壞答案D解析由知Sn(灰)轉化為Sn(白)是吸熱的，當溫度低于13.2 時Sn(白)自動轉化為Sn(灰)，而灰錫是以粉末狀存在，所以A、B、C項錯，D項正確。題組2蓋斯定律4.已知下列熱化學方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H25 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H47 kJmol1則下列關于Fe3O4(s)被CO還原成Fe(s)和CO2的熱化學方程式的書寫中正確的是()A.Fe3O44CO=3Fe4CO2 H14 kJmol1B.Fe3O4(s)4C

19、O(g)=3Fe(s)4CO2(g) H22 kJmol1C.Fe3O4(s)4CO(g)=3Fe(s)4CO2(g) H14 kJmol1D.Fe3O4(s)4CO(g)=3Fe(s)4CO2(g) H14 kJmol1答案D解析根據蓋斯定律，322可得Fe3O4(s)4CO(g)=3Fe(s)4CO2(g)H14 kJmol1，故D正確。5.已知：2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1。則制備水煤氣的反應C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)的H為()A.262.6 kJmol1 B.131.3 k

20、Jmol1C.352.3 kJmol1 D.131.3 kJmol1答案D解析根據蓋斯定律，把已知兩個反應相加減，可求得制備水煤氣反應的H。得2C(s)2H2O(g)=2H2(g)2CO(g)H221.0 kJmol1(483.6 kJmol1)262.6 kJmol1，則C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)的H262.6 kJmol12131.3 kJmol1。6.已知：Fe2O3(s)eq f(3,2)C(s)=eq f(3,2)CO2(g)2Fe(s)H1234.1 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5 kJmol1則2Fe(s)eq f(3,2)O2(g)=

21、Fe2O3(s)的H3是()A.824.4 kJmol1 B.627.6 kJmol1C.744.7 kJmol1 D.169.4 kJmol1答案A解析由蓋斯定律可知：eq f(3,2)得2Fe(s)eq f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)，所以H3eq f(3,2)(393.5 kJmol1)234.1 kJmol1824.35 kJmol1824.4 kJmol1。題組3根據熱化學方程式計算反應熱7.已知：H2(g)eq f(1,2)O2(g)=H2O(l) H285.83 kJmol1CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g) H282.9 kJmol1若氫氣與一氧化碳

22、的混合氣體完全燃燒可生成5.4 g H2O(l)，并放出114.3 kJ熱量，則混合氣體中CO的物質的量為()A.0.22 mol B.0.15 molC.0.1 mol D.0.05 mol答案C解析設當生成5.4 g H2O時放出的熱量為x，則H2(g)eq f(1,2)O2(g)=H2O(l)H285.83 kJmol1 18 g285.83 kJ 5.4 gx解得x85.75 kJ，由CO燃燒放出的熱量為114.3 kJ85.75 kJ28.55 kJ；設CO的物質的量為y，則CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)H282.9 kJmol11 mol 282.9 kJy

23、28.55 kJ解得：y0.1 mol。8.已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJmol1現有H2與CH4的混合氣體112 L(標準狀況)，使其完全燃燒生成CO2和H2O(l)，若實驗測得反應放熱3 695 kJ，則原混合氣體中H2與CH4的物質的量之比是()A.11 B.13 C.14 D.23答案B解析設112 L即5 mol混合氣體中H2的物質的量為x，則285.8 kJmol1x890 kJmol1(5 molx)3 695 kJ，解得：x1.25 mol，故n(H2)n(CH4)1.

24、25 mol3.75 mol13。9.已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H22H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3常溫下取體積比為41的甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L(標準狀況)，經完全燃燒恢復至室溫，放出的熱量為()A.(0.4 molH10.05 molH3)B.(0.4 molH10.05 molH2)C.(0.4 molH10.1 molH3)D.(0.4 molH10.1 molH2)答案A解析CH4的物質的量為eq f(11.2 L,22.4 Lmol1)eq f(4,5)0.4 mol，H2的物質的量為eq

25、f(11.2 L,22.4 Lmol1)eq f(1,5)0.1 mol，混合氣體完全燃燒放出的熱量為(0.4 molH10.05 molH3)。10.比較下列各組熱化學方程式中H的大小關系。(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2H1 H2。(2)煤作為燃料有兩種途徑：途徑1直接燃燒C(s)O2(g)=CO2(g)H10途徑2先制水煤氣C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H20再燃燒水煤氣：2CO (g)O2(g)=2CO2(g)H302H2(g)O2(g)=2H2O(g)H40H1、H2、H3、H4的關系式

26、是 。答案(1)(2)H1H2eq f(1,2)(H3H4)解析反應熱的大小與反應物、生成物的狀態有關，與反應物的多少有關。比較H時，應包括符號，對于放熱反應，熱值越大，H越小。能力提升11.肼(N2H4)又稱聯氨，在常溫下是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。已知在101 kPa時，1 g N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣和H2O，放出19.5 kJ熱量(25 時)，表示N2H4燃燒的熱化學方程式是 .在火箭推進器中裝有強還原劑肼(N2H4)和強氧化劑(H2O2)，當它們混合時，即產生大量的N2和水蒸氣，并放出大量熱。已知0.4 mol液態肼和足量H2O2反應，生成氮氣和液態水，放出327.0

27、5 kJ的熱量。(1)寫出該反應的熱化學方程式 (2)已知H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，則16 g液態肼燃燒生成氮氣和水蒸氣時，放出的熱量是 kJ。(3)已知N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1，N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1，根據蓋斯定律寫出肼與NO2完全反應生成氮氣和氣態水的熱化學方程式 。答案.N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H624 kJmol1.(1)N2H4(l)2H2O2(g)=N2(g)4H2O(l)H817.625 kJmol1(2)320.8(3)2N2H4(g)2NO2

28、(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 135.7 kJmol1解析.25 時，水為液體，1 g N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣和H2O(l)，放出19.5 kJ熱量，則1 mol N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣和H2O(l)，放出19.5 kJ32624 kJ熱量，該反應的熱化學方程式N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H624 kJmol1。.(1)0.4 mol液態肼和足量H2O2反應，生成氮氣和液態水，放出327.05 kJ的熱量，則1 mol N2H4和足量H2O2反應，生成氮氣和液態水，放出327.05 kJ0.4817.625 kJ熱量，該反應的熱化學方程式為N

29、2H4(l)2H2O2(g)=N2(g)4H2O(l)H817.625 kJmol1。(2)N2H4(l)2H2O2(g)=N2(g)4H2O(l)H817.625 kJmol1；H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1；根據蓋斯定律，4得N2H4(l)2H2O2(g)=N2(g)4H2O(g)H641.625 kJmol1；則16 g液態肼燃燒生成氮氣和水蒸氣時，放出的熱量為320.8 kJ。(3)N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1；N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1，根據蓋斯定律，2得2N2H4(g)2NO2(g)=3

30、N2(g)4H2O(g)H1 135.7 kJmol1。12.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)H302H2(g)O2(g)=2H2O(g)H40請回答下列問題：(1)途徑放出的熱量理論上 (填“大于”“等于”或“小于”)途徑放出的熱量。(2)H1、H2、H3、H4的數學關系式是 。(3)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566.0 kJmol1TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H3141.0 kJmol1則

31、TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H 。(4)已知下列各組熱化學方程式Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g) H125 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g) H247 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g) H3640 kJmol1請寫出FeO(s)被CO(g)還原成Fe和CO2(g)的熱化學方程式 。答案(1)等于(2)H1eq f(2H2H3H4,2)(3)80.0 kJmol1(4)FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g) H281 kJmol1解析(1) 途徑也可

32、通過途徑實現，根據蓋斯定律，反應的焓變與途徑無關，途徑與途徑放出的熱量相等。(2)從物質角度看，反應eq f(1,2)eq f(1,2)，由蓋斯定律，它們之間的函數關系同樣適用于焓變，則H1H2H3eq f(1,2)H4eq f(1,2)。(3)從物質角度看，只要將已知反應中CO2(g)、O2(g)消除掉，通過2得TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)，它們之間的函數關系同樣適用于焓變，即HH32H1H2141.0 kJmol12(393.5 kJmol1)(566.0 kJmol1)80.0 kJmol1。(4)設為FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)

33、H，從物質角度看只要將已知反應中Fe2O3(s)、Fe3O4(s)消除掉，根據eq f(32,6)，得FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)，它們之間的函數關系同樣適用于焓變，H218 kJmol1。13.(2019新昌中學月考)將煤轉化為水煤氣是通過化學方法將煤轉化為潔凈燃料的方法之一。煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C(s)H2O(g)高溫,CO(g)H2(g)。C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1H2(g)eq f(1,2)O2(g)=H2O(g)H2242.0 kJmol1“師”之概念，大體是從先秦時期的“師長、師傅、先生”而來。其中“師傅”更早則意指春秋時國君的老師。說文解字中有注曰：“師教人以道者之稱也”。“師”之含義，現在泛指從事教育工作或是傳