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反應熱的計算
第一章 化學反應的熱效應
重點：熟練掌握反應熱的計算
計算反應熱的三種方法：
H＝
H＝
E（反應物分子化學鍵斷裂時所吸收的總能量）－
E（生成物分子化學鍵形成時所釋放的總能量）
H＝
E（反應物的總鍵能）－ E（生成物的總鍵能）
H（生成物的總能量）－ H（反應物的總能量）
例1　蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體。甲烷氣體燃燒的熱化學方程式為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，則320 g“可燃冰”(分子式為CH4·8H2O)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成二氧化碳氣體和液態水時放出的熱量為__________。
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
2 mol
成正比
1 780.6 kJ
1 mol (放出的熱量) 890.3 kJ
2 mol kJ
能量
1．根據熱化學方程式計算
2．根據實驗數據計算
例2　家用液化氣的主要成分之一是丁烷(C4H10)。常溫常壓下，丁烷的燃燒熱
ΔH＝－2 900 kJ·mol－1，則1 g丁烷完全燃燒生成CO2氣體和液態水時放出的
熱量為______。
1 mol C4H10 —— 58 g——放熱2 900 kJ
50 kJ
如，中和熱的測定
如，燃燒熱的計算
3．根據反應物、生成物的鍵能計算
ΔH＝E(反應物的鍵能總和)－E(生成物的鍵能總和)。
物質 CO2(C=O) CH4(C－H) P4(P－P) SiO2(Si－O) 石墨 金剛石 S8(S－S) Si
鍵數 2 4 6 4 1.5 2 8 2
1.白磷與氧氣可發生如下反應：P4(g)＋5O2(g)=P4O10(g)。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為P—P a kJ·mol－1、P—O b kJ·mol－1、P=O c kJ·mol－1、O=O d kJ·mol－1，根據圖示的分子結構和有關數據估算該反應的ΔH，其中正確的是(　　)
A、(6a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1
B、(4c＋12b－6a－5d) kJ·mol－1
C、(4c＋12b－4a－5d) kJ·mol－1
D、(4a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1
A
2.乙苯催化脫氫制苯乙烯反應：
已知：
化學鍵 C－H C－C C＝C H－H
鍵能/kJ·mol－1 412 348 612 436
計算上述反應的△H＝________ kJ·mol－1。
＋124
不變的地方不要管
4．根據圖像計算
放熱反應
吸熱反應
3.碳燃燒的過程如圖所示：
則下列說法正確的是（ ）
A.1 mol C(s)與0.5 mol O2(g)的總能量小于1 mol CO(g)的能量
B.CO2(g)===C(g)＋O2(g)　ΔH＝﹢393.5 kJ·mol－1
C.2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
D.等量的碳燃燒C(s)―→CO2(g)過程比C(s)―→CO(g)―→CO2(g)過程釋放的能量多
放熱反應
總能量反應物大于生成物的
C
根據蓋斯定律可知，反應的反應熱只與始態和終態有關，與過程無關
4.探究CH3OH合成反應化學平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應如下：
回答下列問題：
ΔH3＝________ kJ·mol－1。
由蓋斯定律，反應Ⅲ＝反應Ⅰ－反應Ⅱ，
即ΔH3＝ΔH1－ΔH2
＝－49.5 kJ·mol－1－(－90.4 kJ·mol－1)
＋40.9
=
=
=
5．根據蓋斯定律計算
ΔH的大小比較
1、與“符號”相關的反應熱比較：
對于放熱反應來說，ΔH＝－Q kJ·mol－1，雖然“—”僅表示放熱的意思，但在比較大小時要將其看成真正意義上的“負號”，即：放熱越多，ΔH反而越小。
ΔH的大小比較
2、與“化學計量數”相關的反應熱比較
則a b，ΔH1 ΔH2。
<
>
ΔH的大小比較
3、與“物質聚集狀態”相關的反應熱比較
S(s)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH7
S(g)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH8
ΔH7 ＞ ΔH8
ΔH9＜ ΔH10
對于同種物質，氣態時焓最高，液態次之，固態最低。
H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)　ΔH9
H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g)　ΔH10
4、注意可逆反應的ΔH
將2 mol SO2、1 mol O2充入一密閉容器中充分反應后，放熱98.3 kJ；
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，則Q 98.3。
大于
ΔH的大小比較
1.已知1 mol白磷(s)轉化成1 mol紅磷(s)，放出18.39 kJ熱量，又知：
4P(白，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　ΔH1
4P(紅，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　ΔH2
則ΔH1和ΔH2的關系正確的是(　　)
A．ΔH1＝ΔH2　　　 B．ΔH1＞ΔH2
C．ΔH1＜ΔH2 D．無法確定
C
2.根據下列熱化學方程式可判斷ΔH1、ΔH2、ΔH3三者的大小關系是 (　)
2H2(g)＋O2(g) = 2H2O(l)　ΔH1
2H2(g)＋O2(g) = 2H2O(g) ΔH2
H2(g)＋ O2(g) = H2O(g)　 ΔH3
A．ΔH3>ΔH2>ΔH1 B．ΔH1>ΔH2>ΔH3
C．ΔH1＝ΔH2>ΔH3 D．ΔH2<ΔH1<ΔH3
A
3.已知化學反應A2(g)＋B2(g)==2AB(g)的能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是(　　)
A.每生成2分子AB吸收b kJ熱量
B.該反應熱ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1
C.該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量
D.斷裂1 mol A—A鍵和1 mol B—B鍵，放出a kJ能量
觀察題給圖像可以得到，上述反應的反應物的總能量低于生成物的總能量，為吸熱反應，其中反應熱ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1。化學反應過程中，化學鍵斷裂為吸熱過程，化學鍵形成為放熱過程。
B
4.黃鐵礦(主要成分為FeS2)的燃燒是工業上制硫酸時得到SO2
的途徑之一，反應的化學方程式為：4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2
在 25℃ 和 101kPa 時，1mol FeS2 (s)完全燃燒生成Fe2O3 (s)和SO2 (g)時放出853kJ的熱量。這些熱量(工業中叫做“廢熱”)在生產過程中得到了充分利用，大大降低了生產成本，對于節約資源、能源循環利用具有重要意義。
（1）請寫出FeS2燃燒的熱化學方程式。
（2）計算理論上1kg黃鐵礦（FeS 的含量為90%）完全燃燒放出的熱量。
高溫

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