《反应焓变的计算》 班级：姓名： 考点一、焓变的计算 例1、化学反应可视为旧键的断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成（或拆开）1mol 化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6 的分子结构如右图所示，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．+1638KJ·mol–1 B．–1638KJ·mol–1 C．+126KJ·mol–1 D．–126KJ·mol–1 考点二、盖斯定律 例2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式： Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H= ―24.8kJ／mol 3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H= ―47.2kJ／mol Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H= +640.5kJ／mol 写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：___________________ 考点三、综合应用 例4、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。 （1）反应的热化学方程式为。（2）又已知H2O(l) = H2O(g) ΔH= +44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。 （3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 一、当堂训练： 1．下列叙述正确的是( ) A．电能是二次能源 B.水力是二次能源C．天然气是二次能源 D. 水煤气是一次能源2.下列说法正确的是（） A．物质发生化学变化都伴随着能量变化 B．任何反应中的能量变化都表现为热量变化C．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化 3．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是（） ①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能 A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
高二化学下册《化学反应热的计算》知识点总结 高二化学下册《化学反应热的计算》知识点总结 热化学方程式的简单计算的依据： (1)热化学方程式中化学计量数之比等于各物质物质的量之比;还等于反应热之比。 (2)热化学方程式之间可以进行加减运算。 【规律方法指导】 有关反应热的计算依据归纳 1、根据实验测得热量的数据求算 反应热的定义表明：反应热是指化学反应过程中放出或吸收的热量，可以通过实验直接测定。 例如：燃烧6g炭全部生成气体时放出的热量，如果全部被水吸收，可使1g水由20℃升高到67℃，水的比热为42/(g·℃)，求炭的燃烧热。 分析：燃烧热是反应热的一种，它是指在101pa时，1l纯净可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。据题意，先求得1g水吸收的热量：Q=△t=1974，由此得出该反应燃烧热为3948/l。 (△H=-3948/l) 2、根据物质能量的变化求算 根据能量守恒，反应热等于生成物具有的总能量与反应物具有的总能
量的差值。当E1(反应物)>E2(生成物)时，△H<0，是放热反应; 反之，是吸热反应。． △H=ΣE生成物-ΣE反应物 3、根据反应实质键能的大小求算 化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，其中旧键的断裂要吸收能量，新键的生成要放出能量，由此得出化学反应的热效应(反应热)和键能的关系： △H =E1(反应物的键能总和)-E2(生成物的键能总和) 4、根据热化学方程式求算 热化学方程式中表明了化学反应中能量的变化。△H的大小与方程式中物质的系数大小成正比。 例如：H2 (g) + 2 (g) = H2 (g)△H =-2418 / l 则： 2 H2 (g) + 2 (g) = 2H2 (g)△H =?/ l 分析：当物质的系数变为2倍时，反应热也同时变为2倍。 所以△H=-4836 / l 、根据盖斯定律的规律求算 盖斯定律是热化学中一个相当有实用价值的定律。其内容是不管化学反应过程是一步完成还是分几步完成，总过程的热效应是相同的，即一步完成的反应热等于分几步完成的反应热之和。利用这一规律，可以从已经测定的反应的热效应计算难于测量或不能测量反应的热效应，它是间接求算反应热的常用方法。 具体计算方法是：通过热化学方程式的叠加，进行△H的加减运算。
第1章第1节第3课时 1．假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化用下图表示，则下列说法不正确的是() A．|ΔH1|>|ΔH2| B．|ΔH1|<|ΔH3| C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0 D．甲―→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2 解析：上述过程中甲为始态，乙为中间态，丙为终态，由盖斯定律可知：甲―→丙，ΔH＝ΔH1＋ΔH2<0 丙―→甲，ΔH3>0，故D项正确； 在过程中ΔH1与ΔH2的大小无法判断，故A项错误； 因|ΔH3|＝|ΔH1|＋|ΔH2|，故B项正确； 又因为甲―→丙和丙―→甲是两个相反的过程，所以ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0，故C项正确。 答案：A 2．在298 K、100 kPa时，已知： 2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是() A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 解析：依次给三个热化学方程式编号为①、②、③，则③＝①＋2×②，故ΔH3＝ΔH1＋2×ΔH2。 答案：A 3．已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1,2H2(g)＋ O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。当1 g液态水变为气态水时，对其热量变化的下列描述：①放出；②吸收；③2.44 kJ；④4.88 kJ；⑤88 kJ。其中正确的是() A．②和⑤ B．①和③ C．②和④ D．②和③ 解析：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1①
第一节化学反应与能量的变化 第1课时焓变反应热 ●课标要求 1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2．能举例说明化学能与热能的相互转化，了解反应热和焓变的涵义。 ●课标解读 1.由能量转化的原因分析吸热和放热反应。 2．了解反应热和焓变的涵义。 3．由化学键理论分析能量转化的原因。 ●教学地位 本课时介绍的是热化学的一些初步知识，以启发学生从能量角度考虑化学反应问题，有利于学生较全面地认识化学反应的本质。再联系化学反应的本质，即反应物分子的旧化学键的断裂所需要的能量和生成物分子新化学键的形成所放出的能量，定量讨论反应的能量变化，说明了宏观的反应热和微观的化学键断裂和形成所吸收和放出的总能 量之间的关系。是学习本章的基础。 ●新课导入建议 摇冰饮料摇热饮料 “迪尔摇”系列摇冷摇热饮料是由北京世纪通投资集团下属的全资 子公司北京迪乐创新科技有限公司开发生产的独家专利产品。产品只需轻轻一摇就会在瞬间变冰或变热，操作简单快捷。这种摇冷、摇热
饮料是在饮料罐的夹层中分别装有某种物质，摇动混合后产生热效应引起的。 同学们，你估计摇冰、摇热饮料罐的夹层中各装了哪些物质？ 【提示】摇冰饮料：硝酸铵和水 摇热饮料：生石灰和水。 ●教学流程设计 课前预习安排：看教材P2～3填写【课前自主导学】中的内容，并完成【思考交流】。?步骤1：导入新课、本课时的教材地位分析。?步骤2：建议对【思考交流】多提问几个学生，使80%以上的学生都能掌握该内容，以利于下一步对该重点知识的探究。?步骤3：师生互动完成“探究1，反应热与自身能量、化学键的关系及计算”可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行。 ? 步骤6：师生互动完成【探究2】吸热反应与放热反应的比较，可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行，建议教师除【例2】外，再变换一下命题角度，可采用【教师备课资源】中的例题，拓展学生的思路。?步骤5：在老师指导下学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、4两题，验证学生对探究点的理解掌握情况。?步骤4：教师通过【例1】和教材P2页的讲解研析，对【探究1】的内容进行概括总结。 步骤7：教师通过例2和P3页讲解研析，对“吸热和放热反应”进行总结。?步骤8：在老师指导下由学生自主完成【当堂双基达标】
课时作业（一） A组—基础巩固 一、化学反应中的能量变化 1．已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( ) A．X的能量一定高于M B．Y的能量一定高于N C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D．因为是放热反应，故不必加热就可以发生 解析一个化学反应是放热还是吸热，决定于所有反应物的总能量之和与所有生成物的总能量之和的相对大小，前者大的为放热反应，后者大的为吸热反应。所以，放热反应中每种反应物的能量不一定比每种生成物的能量都高。放热反应也往往需要加热才能进行，如碳的燃烧；吸热反应不一定都需要加热，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，不用加热就能发生。 答案 C 2．下列反应中反应物总能量高于生成物总能量的是( ) A．二氧化碳与碳生成一氧化碳 B．碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气 C．碳酸钙受热分解 D．盐酸与氢氧化钠反应 解析据条件知该反应是放热反应，只有D项酸与碱发生中和反应属于放热反应，而A、B、C三项均为吸热反应。 答案 D 考查内容常见的吸、放热反应 3．反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
解析由于A＋B―→X为吸热反应，故X的能量大于A和B的能量和，可排除A项和C项；而总反应A＋B―→C为放热反应，故C的能量小于A和B的能量和，B项错误，D项正确。答案 D 4．(双选)下列反应中，生成物的总能量大于反应物总能量的是( ) A．氢气在氧气中燃烧 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体的反应 C．硫磺在氧气中燃烧 D．焦炭在高温下与水蒸气的反应 解析A、C两项的反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量；B、D两项为吸热反应，符合题目要求。 答案BD 考查内容常见的吸、放热反应 5.如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可 以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将镁片加入小试管内，然 后注入足量的盐酸，请根据要求完成下列问题： (1)有关反应的离子方程式是 _______________________________________________________________， 试管中看到的现象是________________________________________________________________________。 (2)U形管中左侧液面________(填“上升”或“下降”)，原因是________________________________________________________________________； 说明此反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。 (3)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。 解析镁片与盐酸的反应是放热反应，是由于反应物的总能量高于生成物的总能量，放出的热量使锥形瓶内气压增大，导致U形管左端液面下降，右端液面上升。 答案(1)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑镁片溶解，有气泡产生 (2)下降反应放出的热量使锥形瓶内气压增加放热 (3)小于 考查内容从物质能量角度理解吸、放热反应 二、反应热与焓变 6．研究表明金属铁能与N2O、CO反应，其反应的能量变化与反应进程如图所示，下列说法正确的是( )
第一章第三节化学反应热的计算 主备人：陈丽辅备人：高二化学备课组 Ⅰ教学目标 一、知识与技能 1．理解盖斯定律的意义。 2．能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。 二、过程与方法 3．以“山的高度与上山的途径无关”对特定化学反应的反应热进行形象的比喻，帮助学生理解盖斯定律。然后再通过对能量守恒定律的反证来论证盖斯定律的正确性。 4．利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算，通过不同类型的例题加以展示。帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。 三、情感、态度与价值观 5．通过实例使学生感受盖斯定律的应用，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。Ⅱ教学重点 盖斯定律，反应热的计算。 Ⅲ教学难点 盖斯定律的应用。 Ⅳ教学方法 提出问题，创设情景例，引出定律盖斯定律是本节的重点内容，问题研究经过讨论、交流，设计合理的“路径”，根据盖斯定律解决上述问题。 Ⅴ教学过程： 第一课时 第一环节：情境引导激发欲望 在化学科研中，经常要测量化学反应所放出或吸收的热量，但是某些物质的反应热，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获得。在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算，为方便反应热计算，我们来学习盖斯定律。（板书课题） 第二环节：组内合作自学讨论 1、什么叫做盖斯定律？ 2、盖斯定律在生产和科学研究中有有什么重要的意义？ 第三环节：班内交流确定难点 各小组派出代表上黑板展示： 1、盖斯定律：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，而与具体反应进行的途径无关。 2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义 第四环节：点拨精讲解难释疑 （一）盖斯定律 讲解：俄国化学家盖斯从大量的实验事实中总结出一条规律：化学反应不管是一步完成还是
实验十四 化学反应焓变的测定 一、教学要求： 1. 了解测定化学反应焓变的原理和方法； 2. 熟悉台秤、温度计和秒表的正确使用; 3. 学习数据测量，记录、整理，计算等方法; 二、预习内容 1. 复习《无机及分析化学》有关热力学部分的知识要点； 2. 锌与硫酸铜的置换反应； 3. 常用仪器 ：台天平、电子天平、温度计以及容量瓶的使用方法； 三、基本操作 1. 台天平以及电子天平的使用； 2. 温度计及秒表的使用； 3. 容量瓶的使用； 四、实验原理 化学反应过程中，除了发生物质的变化外，还有能量的变化，这种能量变化表现为反应热效应，而化学反应通常是在恒压的条件下进行的，此反应热效应叫做等压热效应。化学反应的等压热效应Q p 等于化学反应的摩尔反应焓变△r H m （放热反应为负值，吸热反应为正值）。在标准状态下化学反应的焓变称为化学反应的标准焓变，用△r H m θ表示。反应热效应的测量方法很多，本实验采用普通的保温杯和精密温度计作为简易量热计来测量。假设反应物在量热计(图4-1)中进行的化学反应是在绝热条件下进行的，即反应体系(量热计)与环境不发生热量传递。这样，从反应体系前后的温度变化和量热器的热容及有关物质的质量和比热容等，就可以按(1)式计算出反应的热效应。本实验是 1.温度计 2.搅棒 3.胶塞 4.保温杯 5.CuSO 4溶液 图 4-1 保温杯式简易量热计装置 以锌粉和硫酸铜溶液发生置换反应： 在298.15K 和标准状态下，1mol 锌置换硫酸铜溶液中的铜离子，放出218.7kJ 的热量。 )()()()(22aq Zn s Cu aq Cu s Zn +++=+ 17.218-?-=?m o l kJ H m r θ 由溶液的比热和反应前后溶液的温度变化，可求得上述反应的焓变。计算公式如下： n V c T T H m r 1)(?????-=?ρ （1） 式中：m r H ? —— 反应的焓变(kJ·mol -1 )； T ? —— 反应前后溶液的温度变化(K)； c —— 溶液的热容(J·g -1·K -1)(取4.18)；
高中化学1-1-1反应热、焓变45分钟作业新人教版选修4 一、选择题(每小题4分，每小题有1～2个正确选项) 1．下列说法正确的是() A．在化学反应中发生物质变化的同时，不一定发生能量变化 B．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应 C．ΔH的大小与热化学方程式中化学计量数无关 D．生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，ΔH<0 答案:D 2．将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明了() A．该反应是吸热反应 B．该反应是放热反应 C．铁粉和硫粉在常温下难以发生反应 D．生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量 解析:铁粉和硫粉在常温下难以发生反应，但加热至反应发生后，停止加热，反应仍能继续进行，说明该反应是放热反应。 答案:B、C 3．在相同温度和压强下，将等质量的硫分别在足量的纯氧气中、空气中燃烧，设前者放出的热量为Q1，后者放出的热量为Q2，则Q1和Q2相对大小的判断正确的是() A．Q1＝Q2B．Q1>Q2 C．Q1 第三节化学反应热的计算 一、选择题（每小题4分，共48分） 1、（2020年原创）下列说法中正确的是（） A、对于放热反应，放出的热量越多，ΔH就越大 B、2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，ΔH＝－571.6 kJ·mol－1的含义是指每摩尔该反应所放出的热量为571.6KJ C、如果用E表示破坏(或生成)1 mol化学键所消耗(或释放)的能量，则求2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的反应热时，可用下式表示：ΔH1＝2E(H—H)＋E(O===O)－2E(H—O)。 D、同温同压下，氢气和氯气分别在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的ΔH不同。 答案：B 2、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，则下列说法不正确的是() A．|ΔH1|＞|ΔH2| B．|ΔH1|＜|ΔH3| C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0 D．甲→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2 答案 A 3、氯原子对O3分解有催化作用： O3＋Cl===ClO＋O2ΔH1 ClO＋O===Cl＋O2ΔH2 大气臭氧层的分解反应是O3＋O===2O2ΔH，该反应的能量变化如图： 下列叙述中，正确的是() A．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3 B．O3＋O===2O2是吸热反应 C．ΔH＝ΔH1＋ΔH2 D ．ΔH ＝ E 3－E 2＞0 答案 C 4、已知在298K 时下述反应的有关数据： C(s)＋12 O 2(g)===CO(g) ΔH 1＝－110.5kJ·mol － 1 C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2＝－393.5kJ·mol － 1，则C(s)＋CO 2(g)===2CO(g)的ΔH 为( ) A ．＋283.5kJ·mol － 1 B ．＋172.5kJ·mol － 1 C ．－172.5kJ·mol －1 D ．－504kJ·mol － 1 答案 B 5、已知反应： H 2(g)＋1 2O 2(g)===H 2O(g) ΔH 1 1 2N 2 (g)＋O 2(g)===NO 2(g) ΔH 2 12N 2(g)＋3 2 H 2(g)===NH 3(g) ΔH 3 则反应2NH 3(g)＋7 2O 2(g)===2NO 2(g)＋3H 2O(g)的ΔH 为( ) A ．2ΔH 1＋2ΔH 2－2ΔH 3 B ．ΔH 1＋ΔH 2－ΔH 3 C ．3ΔH 1＋2ΔH 2＋2ΔH 3 D ．3ΔH 1＋2ΔH 2－2ΔH 3 答案 D 6已知：①C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH 1＝a kJ·mol － 1 ②2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH 2＝－220kJ·mol － 1 通常人们把拆开1mol 某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。已知H —H 、O==O 和O —H 键的键能分别为436kJ·mol － 1、496kJ·mol －1 和462kJ·mol － 1，则a 为( ) A ．－332 B ．－118 C ．＋350 D ．＋130 答案 D 7发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式： ①H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l)ΔH 1＝－285.8kJ·mol －1 ②H 2(g)===H 2(l) ΔH 2＝－0.92kJ·mol － 1 ③O 2(g)===O 2(l) ΔH 3＝－6.84kJ·mol －1 ④H 2O(l)===H 2O(g) ΔH 4＝＋44.0kJ·mol －1 则反应H 2(l)＋1 2 O 2(l)===H 2O(g)的反应热ΔH 为( ) 高中化学集体备课《第一章化学反应与能量》第三节化学反应热的计算教案苏教版选 修 (一 ) 授课班级课时1 教学目的知识与技能理解盖斯定律过程与方法通过运用盖斯定律求有关的反应热，进一步理解反应热的概念情感态度价值观通过实例感受盖斯定律，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要作用重点盖斯定律难点盖斯定律的涵义知识结构与板书设计 第三节化学反应热计算 一、盖斯定律 1、盖斯定律：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，而与具体反应进行的途径无关。 2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动引入在化学科研中，经常要测量化学反应所放出或吸收的热量，但是某些物质的反应热，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获得。在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热 的利用，也需要反应热计算，为方便反应热计算，我们来学习盖斯定律。 板书 第三节化学反应热计算 一、盖斯定律讲1840 年，盖斯（ G H Hess，俄国化学家）从大量的实验事实中总结 出一条规律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。 也就是说，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，而与具体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，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，这就是盖斯定律。 投影讲根据图示从山山的高度与上山途径无关及能量守衡定律来例证盖斯定律。 活动学生自学相关内容后讲解板书 1、盖斯定律：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，而与具体反应进行的途径无关。 讲盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但利用盖斯定律不难间接计算求得。 板书 实验1 化学反应摩尔焓变的测定 一. 实验目的 1. 了解测定化学反应摩尔焓变的原理和方法； 2. 学习物质称量、溶液配制和溶液移取等基本操作； 3. 学习外推法处理实验数据的原理和方法。 二. 背景知识及实验原理 化学反应过程中，除物质发生变化外，还伴有能量变化。这种能量变化通常表现为化学反应的热效应（简称为化学反应热）。化学反应通常是在等温、等压、不做非体积功的条件下进行的，此时反应热效应亦称作等压热效应，用Q p表示。化学反应的等压热效应（Q p）在数值上等于化学反应的摩尔反应焓变（△r H m）（热力学规定放热反应为负值，吸热反应为正值）。在标准状态下，化学反应的摩尔反应焓变称为化学反应的标准摩尔焓变，用△r H mθ表示。 化学反应焓变或化学反应热效应的测定原理是：在绝热条件下（反应系统不与量热计外的环境发生热量交换），使反应物仅在量热计中发生反应，并使量热计及其内物质的温度发生改变。通过反应系统在反应前后的温度变化，以及有关物质的质量和比热，可以计算出反应的热效应值。 实验中溶液反应的焓变值测定采用如图1所示的简易量热计进行测定，通过测定CuSO4溶液与Zn粉的反应进行焓变值的获取。 图1保温杯式量热计 CuSO4溶液与Zn粉的反应式为： Cu2+(aq) + Zn(s) = Cu(s) + Zn2+(aq) 由于该反应速率较快，且能进行得相当完全。实验中若使用过量Zn粉，则CuSO4溶液中Cu2+可认为完全转化为Cu。系统中反应放出的热量等于溶液所吸收的热量。 在简易量热计中，反应后溶液所吸收的热量为： Q p =m ? c? ?T =V ? ρ? c ? ?T 式中： m —反应后溶液的质量（g ）； c —反应后溶液的质量热容（J ? g -1?K -1） ?T —为反应前后溶液的温度之差（K ），经温度计测量后由作图外推法确定； V —反应后溶液的体积（mL ） ρ—反应后溶液的密度（g ?m L -1） 设反应前溶液中CuSO 4的物质的量为n mol ，则反应的焓变为： 1110001--? ?????-=????-=?mol kJ n T c V mol J n T c m H ρ (1) 设反应前后溶液的体积不变，则 mol V c n CuSO 10004? = 式中，C CuSO4——反应前溶液中CuSO 4的浓度(mol ?.L -1) 将上式代入式（1）中，可得 114 4100011000 --????-=???????-=?mol kJ c T c mol kJ V c T c V H CuSO CuSO ρρ (2) 由于此系统非严格绝热体系，因而在反应液温度升高的同时，量热计的温度也相应提高，而计算时忽略此项内容，故会造成温差的偏差。故在处理数据时可采用外推法，按图2中虚线外推至反应开始的时间，图解求得反应系统的最大温升值T ，这样则可较客观地反映出由反应热效应引起的真实温度变化值。在图2中，线段bc 表明量热计热量散失的程度。考虑到散热从反应一开始就发生，因此应将该线段延长，使与反应开始时的纵坐标相交于d 点。图中ddˊ所示的纵坐标值，即为外推法补偿的由热量散失造成的温度差。为获得准确的外推值，温度下降后的实验点应足够多。T 2与T 1的差值即为所求的?T 。 图2 温度校准曲线 课时授课计划 第 1 周共 2 课时第 2 课时 课题 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化（反应热、焓） 课的类型新课 学情分析 学生在必修二中已经学习了关于吸热反应和放热反应的相关知识，本节内容在此基础上加以深化。 教学目标知 识 与 能 力 1、了解反应热和焓变的含义 2、理解吸热反应和放热反应的实质 过 程 与 方 法 从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因 情 感 态 度 与 价 值 观 通过了解简单过程中的能量变化中的热效应 教 学重点理解吸热反应和放热反应的实质 教 学 难 点 能量变化中的热效应 教学 媒体投影仪 教师活动学生活动引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有 思考 思考讨论后回答（1）你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结 吗？ 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 （2）你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结 吗？ 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的 生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳 反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 1、当能量变化以热能的形式表现时： 我们知道：一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，那 么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？ 有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密不可分， 但以物质为主。 能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能 量到底怎样变化 2、反应热,焓变 化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知识回答） 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键， 从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成 需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新 键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变 化。所以化学反应过程中会有能量的变化。 反应热焓变 化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或换算成相 应的热量）来表述，叫做反应热，又称为“焓变”。符号：ΔH ，单 位：kJ/mol 或kJ?mol-1 第三课时、反应焓变的计算-----盖斯定律 【学习目标】 １.了解化学反应中能量变化的实质，理解反应热、放热反应、吸热反应、焓及焓变等概念。 2.明确测定反应热的要点，测定反应热的基本原理和方法。 3、能熟练书写热化学方程式，能利用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算 【学习重难点】 1. 理解放热反应和吸热反应的实质。 2．熟练书写热化学方程式。 3．掌握盖斯定律，并会计算反应的焓变。 【课堂学案】 【复习提问】写出下列反应的热化学方程式 （1）1molC 2H 5OH(l)与适量O 2(g)反应，生成CO 2(g)和H 2O(l)，放出1366.8kJ 热量。 。 （2）18g 葡萄糖与适量O 2(g)反应，生成CO 2(g)和H 2O(l)， 放出280.4kJ 热量。 。 【板书】三、反应焓变的计算 （一）盖斯定律： 1、内容： 2、理解要点： （1）反应焓变（反应热效应）只与 、 有关，与 无关。 （2）焓变（反应热）总值一定。 △H = △H 1 + △H 2 = △H 3 + △H 4 + △H 5 [合作探究]：如何进行反应热的计算？ 由盖斯定律可知：反应热的大小与反应的 无关，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是 的。我们可以将两个或多个热化学方程式包括其△H 相 或相 ，得到一个新的热化学方程式。即热化学方程式具有 性，可以进行加、减、乘、除四则运算。 [要点强化指导]：⑴反应热的计算是以其定义为基础的，要掌握其定义的涵义，同时注意单位的转化。 反应物 a 生成物 △H △H 2 △H 1 c b △H 5 △H 4 △H 3 ⑵依据热化学方程式的计算，要注意反应热是指反应按所该形式完全进行时的反应热。 ⑶热化学方程式中的化学计量数与反应热成正比关系。 （二）焓变的计算方法 1、利用已知焓变求未知焓变——热化学方程式相加减 【问题分析示例】 例题1：氢气和氧气生成液态水的反应， 可以通过两种途径来完成，如下图所示： 已知：H 2（g ）+ 1/2O 2（g ）= H 2O （l ）；△H = －285.8kJ ·mol － 1 H 2O （g ）= H 2O （l ）；△H 2 = －44.0kJ ·mol － 1 求：H 2（g ）+ 1/2O 2（g ）= H 2O （g ）的反应热△H 1 ？ 解析：依据盖斯定律可得：△H ＝△H 1＋△H 2 ， 所以，△H 1＝△H －△H 2 ＝ －285.8kJ ·mol －1 －（－44.0kJ ·mol － 1） ＝ －241.8kJ ·mol － 1 答案：△H 1＝ －241.8kJ ·mol － 1 【例2】试利用298K 时下述反应的实验数据，计算此温度下 C （s ，石墨）+1 2 O 2（g ）=CO （g ）的反应焓变。 C （s ，石墨）+ O 2（g ）= CO 2（g ） △H 1 = —393.5kJ?mol —1 CO （g ） + 1 2 O 2（g ）= CO 2（g ） △H 2 = —283.0kJ?mol —1 解：设此反应分两步进行： 第一步：C （s ，石墨）+ O 2（g ）= CO 2（g ） △H 1 = —393.5kJ?mol —1 第二步：CO 2（g ）= CO （g ） + 1 2 O 2（g ）△H 2 ′= —△H 2 = 283.0kJ?mol —1 将上述两步反应相加得总反应为： C （s ，石墨）+1 2 O 2（g ）=CO （g ） △H 3 = ？ 根据盖斯定律，△H 3 =△H 1 + △H 2 ′ =—393.5kJ?mol —1 + 283.0kJ?mol —1 =—110.5kJ?mol —1 答：298KC （s ，石墨）+1 2 O 2（g ）=CO （g ）的△H 为—110.5kJ?mol —1。 【练习1】试利用298K 时下述反应的实验数据，计算此温度下P 4（s ，白磷）= 4P （ s ，红磷）的反应焓变。 P 4（s ，白磷）+ 5O 2（g ）= P 4O 10（S ） △H 1 = —2983.2kJ?mol —1 P （s ，红磷）+ 54O 2（g ）= 1 4 P 4O 10（S ） △H 2 = —738.5kJ?mol —1 高中化学选修4反应热焓变教案 课时授课计划 第 1 周共 2 课时第 2 课时 课题 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化（反应热、焓） 课的类型新课 学情分析 学生在必修二中已经学习了关于吸热反应和放热反应的相关知识，本节内容在此基础上加以深化。 教学目标知 识 与 能 力 1、了解反应热和焓变的含义 2、理解吸热反应和放热反应的实质 过 程 与 方 法 从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因 情 感 态 度 与 价 值 观 通过了解简单过程中的能量变化中的热效应 教 学重点理解吸热反应和放热反应的实 质 教 学 难 点 能量变化中的热效应 教学 媒体投影仪 教师活动 学生活动引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有 思考 （1）你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结 吗？ 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 （2）你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结 吗？ 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的 生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳 反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 1、当能量变化以热能的形式表现时： 我们知道：一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，那 么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？ 有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密不可 分，但以物质为主。 能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能 量到底怎样变化 2、反应热,焓变 化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知识回答） 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学 键，从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键 形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量 与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量 的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。 反应热焓变 化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或换算成相 应的热量）来表述，叫做反应热，又称为“焓变”。符号：ΔH ， 单位：kJ/mol 或kJ?mol-1 思考讨论后回答 盖斯定律化学反应热的计算 计算反应热的解题方法与技巧： 首先需要熟练掌握盖斯定律，其次，平时积累起来的计算机巧在反应热的计算中基本适用。注意遵循:质量守恒定律，能量守恒定律和盖斯定律。 【方法一】方程式加合法： 根据可直接测定的化学反应的反应热间接计算难以直接测定的化学反应的反应热，需要应用盖斯定律来分析问题。解题时，常用已知反应热的热化学方程式相互加合（加、减等数学计算），得到未知反应热的热化学方程式，则相应的反应热做相同的加合即为所求的反应热。 例1.已知298K时下列两个反应焓变的实验数据： 反应1： C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH1＝-393.5 kJ·mol-1 反应2： CO（g）+1/2 O2（g）====CO2（g）ΔH2＝-283.0 kJ·mol-1计算在此温度下反应3： C （s）+1/2 O2（g）====CO（g）的反应焓变ΔH3 解读： 根据反应3找起点：C（s），找终点：CO（g）；找出中间产物CO2（g）；利用方程组消去中间产物：反应1-反应2=反应3；列式ΔH1-ΔH2=ΔH3=-110.5kJ·mol-1 【方法二】平均值法：平均值法特别适用于缺少数据而不能直接求解的计算。当两种或两种以上物质混合时，不论以任何比例混合，总存在一个平均值，解题时只要抓住平均值，就能避繁就简，迅速解题。平均值法有：平均相对分子质量法、平均分子式法、平均体积法、平均原子法和平均反应热法等。平均反应热法是利用两种混合物中每摩尔物质在反应中的反应热的平均值推断混合物质组成的解题方法，常用于有两种物质反应热的计算。 例2： CH 4（g ）+2O 2（g ）==CO 2（g ）+2H 2O （l ）ΔH ＝-889.5kJ ·mol -1 C 2H 6（g ）+2 7O 2（g ）==2CO 2（g ）+3H 2O （l ）ΔH ＝-1583.4kJ ·mol -1 C 2H 4（g ）+3O 2（g ）==2CO 2（g ）+2H 2O （l ）ΔH ＝-1409.6kJ ·mol -1 C 2H 2（g ）+2 5O 2（g ）==2CO 2（g ）+H 2O （l ）ΔH ＝-1298.4kJ ·mol -1 C 3H 8（g ）+5O 2（g ）==3CO 2（g ）+4H 2O （l ）ΔH ＝-2217.8kJ ·mol -1 如果1mol 上述烃中的两种混合物完全燃烧后放出1518.8的热量，则下列组合不可能是（ ） A. CH 4和C 2H 4 B.CH 4和C 2H 6 C.C 3H 8和C 2H 6 D.C 3H 8和C 2H 2 解读： 混合烃的平均燃烧热为1518.8kJ ，则混合烃中，一种烃的燃烧热必大于1518.8kJ 另一种烃的燃烧热必小于1518.8kJ ，代入各项进行比较，即可确定正确的选项。答案：AC 【方法四】关系式法：对于多步反应，可根据各种关系（主要是化学方程式，守恒等），列出对应的关系式，快速地在要求的物质的数量与题目给出物质的数量之间建立定量关系，从而免除了设计中间过程的大量运算，不但节约运算时间，还避免了运算出错对计算结果的影响，是经常使用的方法之一。 例4.黄铁矿主要成分是FeS 2.某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000g 样品在空气中充分燃烧，将生成的SO 2气体与足量Fe 2(SO 4)3溶液完全反应后，用浓度为0.02000mol ·L -1的K 2Cr 2O 7标准溶液滴定至终点，消耗K 2Cr 2O 7溶液25.00ml 。 一、课题：反应焓变的计算二、课型：复习课 三、课程标准与考纲要求： 1、掌握盖斯定律，并会计算反应焓变。 2、培养学生学习化学的兴趣，培养创新精神和实践能力。 四、知识要点扫描： 中华第一考P234四、反应焓变的计算 五、考点解析与典例精讲： 考点一、焓变的计算 例1、化学反应可视为旧键的断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成（或拆开）1mol 化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6 的分子结构如右图所示，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．+1638KJ·mol–1 B．–1638KJ·mol–1 C．+126KJ·mol–1 D．–126KJ·mol–1 解析： 考点二、盖斯定律 例2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式： Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H= ―24.8kJ／mol 3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H= ―47.2kJ／mol Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H= +640.5kJ／mol 写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：___________________ 解析： 考点三、综合应用 例4、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。 （1）反应的热化学方程式为。（2）又已知H2O(l) = H2O(g) ΔH= +44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。 （3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是。 解析： 第三节 化学反应热的计算 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 利用“加合法”求C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH 的步骤： 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变形，得反应Ⅲ， CO 2(g)===CO(g)＋12O 2(g) ΔH 3＝283.0 kJ·mol －1Ⅲ； 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。 例1 已知： ①Zn(s)＋12O 2(g)===ZnO(s) ΔH ＝－348.3 kJ·mol －1 ②2Ag(s)＋12O 2(g)===Ag 2O(s) ΔH ＝－31.0 kJ·mol －1 则Zn(s)＋Ag 2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH 等于________。 特别提醒 (1)热化学方程式的化学计量数加倍，ΔH 也相应加倍。 (2)热化学方程式相加减，同种物质之间可加减，反应热也相应加减。 (3)将热化学方程式颠倒时，ΔH 的正负必须随之改变。 例2 已知P 4(白磷，s)＋5O 2(g)===P 4O 10(s) ΔH 1＝－2 983.2 kJ·mol － 1①P(红磷，s)＋54O 2(g)===14P 4O 10(s) ΔH 2＝－738.5 kJ·mol －1② 试用两种方法求白磷转化为红磷的热化学方程式。 答案 (1)“虚拟路径”法 根据已知条件可以虚拟如下过程： 根据盖斯定律 ΔH ＝ΔH 1＋(－ΔH 2)×4＝－2 983.2 kJ·mol －1＋738.5 kJ·mol －1×4＝－29.2 kJ·mol －1热化学方程式为P 4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH ＝－29.2 kJ·mol －1 (2)“加合”法 P 4(白磷，s)＋5O 2(g)===P 4O 10(s) ΔH 1＝－2 983.2 kJ·mol －1 P 4O 10(s)===5O 2(g)＋4P(红磷，s) ΔH 2′＝＋2 954 kJ·mol －1 上述两式相加得： P 4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH ＝－29.2 kJ·mol －1 二、反应热的计算 1.根据热化学方程式 例3 已知：C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－110 kJ·mol －1,6 g 炭不完 全燃烧时，放出的热量为________kJ 。 2.根据盖斯定律计算 例4 已知下列反应： ①SO 2(g)＋2OH －(aq)===SO 2－3(aq)＋H 2O(l) ΔH 1 ② ClO －(aq)＋SO 2－3(aq)===SO 2－4 (aq)＋Cl －(aq) ΔH 2 ③CaSO 4(s)===Ca 2＋(aq)＋SO 2－4(aq) ΔH 3 则反应SO 2(g)＋Ca 2＋(aq)＋ClO －(aq)＋2OH －(aq)===CaSO 4(s)＋H 2O(l)第三节 化学反应热的计算
高中化学集体备课 《第一章 化学反应与能量》第三节 化学反应热的计算教案 苏教版选修
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