第2課時(shí)反應(yīng)熱的計(jì)算[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.鞏固應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。2.能夠提取熱化學(xué)信息，利用多種方法計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，建立解決較復(fù)雜反應(yīng)熱問(wèn)題的思維模型。一、一定量的反應(yīng)物產(chǎn)生熱量的計(jì)算1.計(jì)算依據(jù)反應(yīng)熱的絕對(duì)值與各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。2.關(guān)系式(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)ΔHabcd|ΔH|n(A)n(B) n(C)n(D)Q則n(A)a=n(B)b=n(C)c(2)依據(jù)燃料的燃燒熱計(jì)算：Q=n(可燃物)×|ΔH|(燃燒熱)。1.已知：FeS2(s)+114O2(g)=12Fe2O3(s)+2SO2(g)ΔH=-853kJ·mol計(jì)算1kg黃鐵礦(FeS2的含量為90%)完全燃燒放出的熱量(寫(xiě)出計(jì)算步驟)。2.在101kPa下，H2(g)、CO(g)的燃燒熱分別為285.8kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1，計(jì)算1molH2(g)和2molCO(g)組成的混合氣體完全燃燒生成H2O(l)和CO2(g)釋放的熱量。3.已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1，實(shí)驗(yàn)室測(cè)得4molSO2發(fā)生上述化學(xué)反應(yīng)時(shí)放出314.3kJ熱量，請(qǐng)計(jì)算該反應(yīng)中SO2的轉(zhuǎn)化率。二、幾種常見(jiàn)反應(yīng)熱的計(jì)算類型類型一根據(jù)鍵能或燃燒熱計(jì)算1.已知反應(yīng)：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)中相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵C—HC==OH—HC≡O(shè)(CO)鍵能/(kJ·mol-1)4137454361075該反應(yīng)的ΔH=kJ·mol-1。

2.乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH1，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示：物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol-1)-1560-1411-286ΔH1=kJ·mol-1。

類型二根據(jù)蓋斯定律計(jì)算3.已知熱化學(xué)方程式：①C2H2(g)+52O2(g)=2CO2(g)+H2ΔH1=-1301.0kJ·mol-1②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1③H2(g)+12O2(g)=H2ΔH3=-285.8kJ·mol-1則反應(yīng)④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的ΔH為()A.+228.2kJ·mol-1B.-228.2kJ·mol-1C.+1301.0kJ·mol-1D.+621.7kJ·mol-14.(2025·大連高二期末)冬季取暖許多家庭用上了清潔能源天然氣，實(shí)際生產(chǎn)中天然氣需要脫硫，在1200℃時(shí)，工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：①H2S(g)+32O2(g)=SO2(g)+H2O(g)ΔH②2H2S(g)+SO2(g)=32S2(g)+2H2O(g)ΔH③H2S(g)+12O2(g)=S(g)+H2O(g)ΔH④2S(g)=S2(g)ΔH4。則ΔH4的正確表達(dá)式為_(kāi)______________________。

類型三根據(jù)圖像信息計(jì)算5.在微生物作用的條件下，NH4+經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成N(1)第一步反應(yīng)是(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，判斷依據(jù)是____________________。

(2)1molNH4+(aq)全部被氧化成NO3-(aq)6.直接將CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物并非植物的“專利”，科學(xué)家通過(guò)多種途徑實(shí)現(xiàn)了CO2合成甲醛，總反應(yīng)為CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)ΔH，轉(zhuǎn)化步驟如圖所示：已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH4，則總反應(yīng)的ΔH=____________________(用圖中焓變以及ΔH4表示)。三、ΔH的大小比較1.看物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下：2.看ΔH的符號(hào)。比較反應(yīng)熱大小時(shí)不要只比較ΔH數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。3.看化學(xué)計(jì)量數(shù)。當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時(shí)，化學(xué)計(jì)量數(shù)越大，放熱反應(yīng)的ΔH越小，吸熱反應(yīng)的ΔH越大。4.看反應(yīng)的程度。對(duì)于可逆反應(yīng)，參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大。1.如圖為不同聚集狀態(tài)的硫單質(zhì)燃燒的反應(yīng)過(guò)程能量變化：S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2則：Q1(填“>”“<”或“=”，下同)Q2，ΔH1ΔH2。

2.(2024·重慶高二期中)有以下三個(gè)反應(yīng)：①H2(g)+12O2(g)=H2O(g)ΔH②H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于0B.2ΔH2=ΔH3C.ΔH1>ΔH2D.2ΔH1<ΔH33.已知：①2Al(s)+32O2(g)=Al2O3(s)ΔH②2Fe(s)+32O2(g)=Fe2O3(s)ΔH比較ΔH1與ΔH2的大小，寫(xiě)出分析過(guò)程。答案精析一、2.(1)Q應(yīng)用體驗(yàn)1.FeS2燃燒的熱化學(xué)方程式為FeS2(s)+114O2(g)===12Fe2O3(s)+2SO2(g)ΔH=-853kJ·mol-1；Q=n(FeS2)×|ΔH|=1000g×90%120g2.Q=285.8kJ·mol-1×1mol+283.0kJ·mol-1×2mol=851.8kJ。3.參加反應(yīng)的SO2為314.3kJ196.6kJ×2mol≈3.2mol，SO2的轉(zhuǎn)化率為3.2mol4mol×二、1.+1202.+1373.A[根據(jù)蓋斯定律，熱化學(xué)方程式①②③和④之間存在如下關(guān)系：2×②+③-①=④，得ΔH4=2ΔH2+ΔH3-ΔH1=2×(-393.5kJ·mol-1)-285.8kJ·mol-1+1301.0kJ·mol-1=+228.2kJ·mol-1。]4.ΔH4=23(ΔH1+ΔH2-3ΔH3解析將2×②+2×①-6×③得到6S(g)===3S2(g)的焓變3ΔH4=2ΔH1+2ΔH2-6ΔH3，所以2S(g)===S2(g)的焓變?chǔ)4=23(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)5.(1)放熱ΔH<0(或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量)(2)NH4+(aq)+2O2(g)===NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)6.ΔH1+ΔH2+ΔH3解析根據(jù)題圖及蓋斯定律，總反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)是①+②+12×③-12×④得到的，則反應(yīng)熱ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3三、應(yīng)用體驗(yàn)1.><2.D[三個(gè)反應(yīng)均為H2的燃燒，都是放熱反應(yīng)，所以ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于0，A正確；反應(yīng)②、③相比，反應(yīng)③=反應(yīng)②×2，所以2ΔH2=ΔH3，B正確；反應(yīng)①、②相比，反應(yīng)物相同、化學(xué)計(jì)量數(shù)相同，但產(chǎn)物的狀態(tài)不同，H2O(g)轉(zhuǎn)化為H2O(l)時(shí)，放出熱量，所以反應(yīng)②