| 化学反应热的计算 |
主编：黄冈中学化学集体备课组
（引）化学反应的反应热有的可直接测得，而有些反应的反应热不能直接测得。
如：
△H ？
这个反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2；O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时这部分生成CO2，因此反应的△H无法直接测得。对于这种反应的产品不纯，或反应进行很慢或反应不容易直接发生的反应，反应热都无法直接测得。我们可以通过计算间接求得。反应热的计算主要用盖斯定律，下面我们就来学习盖斯定律及其应用。盖斯定律是瑞士化学家盖斯，通过大量实验总结出来的定律。
一、盖斯定律
大量实验事实证明，化学反应不论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，换句话说，化学反应的反应热与反应体系的始态（反应物）和终态（生成物）有关，而与反应途径无关。若一个反应可分几步进行，则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同。
如：
△H=△H1＋△H2
或△H1=△H－△H2
化学方程式可以进行叠加，其对应的反应热也可以进行叠加。
（副版）
如：（1）C（s）＋O2（g）=CO2（g） △H1
（2）CO（g）＋
O2（g）=CO2（g） △H2
（3）C（s）＋
O2（g）=CO（g） △H3
∵（2）＋（3）=（1）
即△H2＋△H3=△H1
∴△H3=△H1 －△H2
例1、25℃、101kPa时，将1.0g钠跟足量的氯气反应，生成氯化钠晶体并放出17.87kJ的热量，求生成1mol氯化钠的反应热。
解：
钠与氯气起反应的化学方程式如下：
Na（s）＋
Cl2（g）=NaCl（s）
1mol Na反应后生成1mol NaCl
Na的摩尔质量是23g/mol
设生成1mol NaCl的反应热为x
1.0g∶23g/mol=－17.87kJ∶x
x=－411kJ/mol
答：生成1mol氯化钠的反应热为－411kJ。
例2、乙醇的燃烧热△H=－1366.8kJ/mol，在25℃、101kPa时，1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？
解：
C2H5OH的摩尔质量是46g/mol
1kg C2H5OH的物质的量
1kg C2H5OH燃烧后放出热量=1366.8kJ/mol×21.74mol
=29714.23kJ
=2.971×104kJ
答：1kg C2H5OH燃烧后放出2.971×104kJ热量。
例3、已知下列反应的反应热为：
（1）CH3COOH（l）＋2O2（g）=2CO2（g）＋2H2O（l） △H1=－870.3kJ/mol
（2）C（s）＋O2（g）=CO2（g） △H2=－393.5kJ/mol
（3）H2（g）＋
O2（g）=H2O（l） △H3=－285.8kJ/mol
试计算下述反应的反应热：
2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）=CH3COOH（l）
解：
分析各热化学方程式的关系，知道将（1）式反写（相当于逆反应，△H变号），（2）式、（3）式各乘以2，并将三者相加，即可求出上述反应的反应热。
2C（s）＋2O2（g）=2CO2（g） △H2=－787.0kJ/mol
2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l） △H3=－571.6kJ/mol
＋）2CO2（g）＋2H2O（l）=CH3COOH（l）＋2O2（g） －△H1=870.3kJ/mol
2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）=CH3COOH（l） △H=－488.3kJ/mol
答：反应2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）=CH3COOH（l）的反应热为－488.3kJ/mol。
练习：
1、已知：（1）C（石墨）＋
O2（g）=CO（g） △H1=－111kJ·mol－1
（2）H2（g）＋
O2（g）=H2O（g） △H2=－242kJ·mol－1
（3）C（石墨）＋O2（g）=CO2（g） △H3=－394kJ·mol－1
计算：（4）CO（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋H2（g） △H4= ______？
解：
∵（4）=（3）－（1）－（2）
∴△H4=△H3－△H2－△H1=－41kJ·mol－1
2、现根据盖斯定律及下列热化学方程式：
P4（s，白磷）＋5O2（g）=P4H10（s） △H1=－2983.2kJ·mol－1 ①
P（s，红磷）＋
O2（g）=
P4H10（s） △H2=－738kJ·mol－1 ②
（1）试写出白磷转化为红磷的热化学方程式：____________________。
（2）相同状态下，能量状态较低的是______________，白磷的稳定性比红磷______________（填“高”或“低”）。
解析：
（1）根据盖斯定律，将两个热化学方程式可作如下处理：
①－②×4，得：P4（s，白磷）=4P（s，红磷） △H=？
∴△H=△H1－4×△H2
=－2983.2kJ·mol－1－（－738.0kJ·mol－1）×4
=－31.2kJ·mol－1
热化学方程式为：P4（s，白磷）=4P（s，红磷）△H=－31.2kJ·mol－1
（2）相同状态下，能量状态较低的是红磷，白磷的稳定性比红磷低。
3、已知在25℃、1.01×105Pa下，1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量，现有25℃、1.01×105Pa下的H2和CH4混合气体0.5mol，完全燃烧生成一定量的CO2和10.8g H2O（l），放出203kJ的热量，则1mol CH4完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）的热化学方程式为：____________________。
解析：
H2（g）＋
O2（g）=H2O（l） △H=－285kJ·mol－1
x mol x mol Q1=285x kJ
CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（l） △H=－a kJ·mol－1
y mol 2y mol Q2=ay kJ
答案：CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（l） △H=－890kJ·mol－1
4、已知：胆矾溶于水时溶液温度降低，室温下将1mol硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1 kJ·mol－1，又知胆矾分解的热化学方程式为：
CuSO4·5H2O（s）=CuSO4（s）＋5H2O（l）△H=＋Q2 kJ·mol－1，则Q1、Q2的关系（ ）
A．Q1＜Q2 B．Q1＞Q2
C．Q1=Q2 D．无法确定
(板书有误：此处视频中将“温度降低”误写成了“温度较低”。）
解析：
（1）CuSO4（s）=CuSO4（aq） △H1 =－Q1 kJ·mol－1
（2）CuSO4·5H2O（s）=CuSO4（s）＋5H2O（l） △H2 =＋Q2 kJ·mol－1
（3）CuSO4·5H2O（s）=CuSO4（aq）＋5H2O（l） △H3＞0
（1）＋（2）=（3）
∴△H3 =△H1＋△H2= Q2－Q1＞0
Q2＞Q1
答案：A
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