高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第1节 化学反应的热效应（第3课时）反应焓变计算导学案1 鲁科版选修4.doc

第1章第1节 化学反应的热效应第3课时化学反应和反应热【学习目标】1. 了解盖斯定律及其应用。2.掌握如何应用盖斯定律进行焓变的计算。【学习过程】一、反应焓变的计算盖斯定律1如何测出这个反应的反应热：c(s)+1/2o2(g)=co(g) h1=? 思考并回答：能直接测出吗？如何测？ 若不能直接测出，怎么办？2不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是 的。换句话说，化学反应的反应热只与 有关，而与反应的 无关。这就是盖斯定律。3对盖斯定律的理解与分析请观察思考：h、h1、h2之间有何关系？4应用盖斯定律计箅反应热的单位一般是kj/mol，由实验测得（一定大气压、敞开的容器中用量热器测定）无法测定的反应热可通过计算获得。如：二、反应热的计算1石墨能直接变成金刚石吗？写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25,101kpa时)（在书中查找需要的数据）c(石墨，s)+o2(g)=co2(g) h1=-393.5kj/molc(金刚石，s)+o2(g)=co2(g) h2=-395.0kj/mol所以， - 得：c(石墨，s)= c(金刚石，s) h=+1.5kj/mol这个热化学方程式说明了什么？2你知道火箭的燃料是什么吗？某次发射火箭，用n2h4（肼）在no2中燃烧，生成n2、液态h2o。已知： n2(g)+2o2(g)=2no2(g) h1=-534kj/mol n2h4(g)+o2(g)=n2(g)+2h2o(l) h2=-534kj/mol 请写出发射火箭反应的热化学方程式。 3按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知：(1)nh3(g)+hcl(g)=nh4cl(s) h1=-176kj/mol(2)nh3(g)+h2o(l)=nh3.h2o(aq) h2=-35.1kj/mol(3)hcl(g) +h2o(l)=hcl(aq) h3=-72.3kj/mol(4)nh3(aq)+ hcl(aq)=nh4cl(aq) h4=-52.3kj/mol(5)nh4cl(s)+2h2o(l)= nh4cl(aq) h5=？ 则第（5）个方程式中的反应热h是_。导学案参考答案一、盖斯定律1不能直接测出 得出方案：c(s)+1/2o2(g)=co(g) h1=? co(g)+1/2o2(g)= co2(g) h2=-283.0kj/molc(s)+o2(g)=co2(g) h3=-393.5kj/mol + = ， 则 h1 + h2 =h3所以，h1 =h3-h2 =-393.5kj/mol+ 283.0kj/mol=-110.5kj/mol2 相同、反应体系的始态和终、，途径。3h=h1+h2二、反应热的计算1石墨不会自动变成金刚石；石墨与金刚石的能量相差不远2先确定反应物与生成物，再对两个已知方程式的反应热进行处理，h=2h2-h1=-534kj/mol 2 n2h4(g)+ 2no2(g)= 3n2(g)+4h2o(l) h=-534kj/mol3根据盖斯定律和上述反应方程式得： (4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即q= +16.3kj/mol三、【归纳总结】有关反应焓变计算的依据(1)热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正负号；各项的化学计量数包括h的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。(2)根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其h相加或相减，得到一个新的热化学方程式。(3)可燃物完全燃烧产生的热量可燃物的物质的量其燃烧热。(4)根据反应物和生成物的键能，h反应物的键能和生成物的键能和。四、检测题1. 氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷燃烧的热化学方程式分别为h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol1co(g)o2(g)=co2(g)h283.0 kjmol1c8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(l) h5 518 kjmol1ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l) h890.3 kjmol1。相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是( )ah2bcocc8h18dch42. 键能是指在298 k、1.00105 pa条件下，将1 mol理想气体分子ab拆开为中性气态原子a和b时所需要的能量。已知键能：hh为436 kjmol1；clcl为243 kjmol1；hcl为431 kjmol1。下列说法中不正确的是( )a1 mol h2中的化学键断裂时需要吸收436 kj能量b2 mol hcl分子中的化学键形成时要释放862 kj能量c此反应的热化学方程式为h2(g)cl2(g)=2hcl(g)h183 kjmol1d此反应的热化学方程式为h2(g)cl2(g)=hcl(g) h91.5 kjmol13. 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为s（s）+2kno3（s）+3c（s）k2s（s）+n2（g）+3co2（g） hx kjmol1已知碳的燃烧热h1a kjmol1s（s）+2k（s）=k2s（s） h2b kjmol12k（s）+n2（g）+3o2（g）2kno3（s） h3c kjmol1则x为（ ）a. 3a+bc b. c +3ab c. a+bc d. cab4. 厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流，它严重扰乱正常气候，并危害沿岸有关国家的生活。根据以上材料回答以下问题：(1)厄尔尼诺现象产生的原因之一是大气中co2的含量剧增，要减缓这一现象发生，最理想的燃料是_。a天然气 b氢气 c无烟煤 d汽油(2)下列是298 k时，氢气(h2)、碳(c)、辛烷(c8h18)、甲烷(ch4)燃烧的热化学方程式：h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol1c(g)o2(g)=co2(g)h393.5 kjmol1c8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(l) h5 518 kjmol1ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l) h890.3 kjmol1相同质量的h2、c、c8h18、ch4完全燃烧时，放出热量最多的是_，通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是_(保留1位小数)。5. 将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位。炼铁高炉中发生的关键反应如下：c(s)o2(g)=co2(g)h393.5 kj/molco2(g)c(s)=2co(g)h172.46 kj/molfe2o3cofeco2若已知：2fe(s)o2(g)=fe2o3(s) h824.21 kj/mol根据上面三个热化学反应方程式，回答下列问题：(1)co的燃烧热为_，写出其热化学反应方程式_；(2)高炉内fe2o3被co还原为fe的热化学反应方程式为_；(3)炼制1 t含铁96%的生铁所需焦炭的理论用量是_t，实际生产中所需焦炭远高于理论用量，其原因是_。参考答案1. 【答案】b【解析】题中各h对应的可燃烧物的物质的量为1 mol，把它们的h值换算成1 g可燃物燃烧放出的热量(即h/m)即可比较。2. 【答案】c【解析】由键能可知，每摩尔hh键断开需要吸收436 kj 的能量，每摩尔clcl键断开需要吸收 243 kj 能量，每摩尔hcl 键形成会放出431 kj 的能量，由此可知a、b说法正确；同时根据热化学方程式的书写要求，每摩尔反应的反应热为436 kjmol1243 kjmol1431 kjmol12183 kjmol1，则每 摩尔反应的反应热为91.5 kjmol1，该反应为放热反应，h为负，故c项的说法错误，d项的说法正确。3. 【解析】已知碳的燃烧热为h1a kjmol1，则碳的燃烧热化学方程式为，c（s）+o2（g）co2（g） h1a kjmol1，s（s）+2k（s）k2s（s） h2b kjmol1，2k（s）+n2（g）+3o2（g）2kno3（s） h3c kjmol1，根据盖斯定律可知3+即可得h3h1+h2h3，即x3a+bc，答案选a。【答案】a4. 【解析】(1)选项a、c、d中都含有碳元素，燃烧的过程中都会产生co2气体；而氢气燃烧产物为水，选项b符合题意。(2)根据各物质燃烧的燃烧热数据可算出，等质量的h2、c、c8h18、ch4完全燃烧时，h2放出热量最多。等质量的h2和c燃烧产生的热量比为285.8(393.5)4.41。【答案】(1)b(2)h24.415. 【解析】由题意：c(s)o2(g)=co2(g) h1393.5 kj/molco2(g)c(s)=2co(g)h2172.46 kj/mol2fe(s)o2(g)=fe2o3(s) h3824.21 kj/molco(g)o2(g)=co2(g)h4fe2o3(s)3co(g)=2fe(s)3co2(g)h5根据盖斯定律：(1)()，所以h4(h1h2)(393.5 kj/mol172.46 kj/mol)282.98 kj/mol。(2)，所以h5h1h3h2393.5 kj/mol(824.21 kj/mol)172.46 kj