高中化学选修四13-化学反应热的计算导学案及练习题

课题学习目标1. 理解盖斯定律的涵义，2能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。学习重点热化学方程式的含义，盖斯定律的应用学习过程 （第1课时） 复习回顾1、什么叫热化学方程式？ 2、H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1= 241.8kJ/mol 那么，H2的燃烧热H应该是多少？（已知： H2O(g)=H2O(l) H2= 44kJ/mol） 自我预习 【知识疏理】 ： 在化学研究和生产应用中，往往要通过实验测定一些物质反应的反应热，但并不是所有反应都能准确的测定出反应热。因为有些反应进行的很慢，有些反应不易直接发生，有些反应的产品不纯，这只能通过化学计算的方式间接获得。 例如能否直接测出这个反应的反应热：C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H =?因很难控制使其只生成CO而无CO2，因此不能直接测出H 。这就必须学习新的知识来解决。一、盖斯定律 1、概念： 。或者说化学反应的反应热只与 有关，而与无关，这就是盖斯定律。2、对盖斯定律的图示理解如由A到B可以设计如下两个途径：，途径一：A-B(H) 途径二：A-CB(Hl+H2) 则焓变H 、H1 、H2的关系可以表示为 即两个热化学方程式相加减时，H也可同时相加减。3、盖斯定律是哪些自然规律的必然结果？是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现，反应是一步完成还是分步完成，最初的反应物和最终的生成物都是一样的，只要物质没有区别，能量也不会有区别。4、盖斯定律的应用（1）在图1和图2中，H1、H1、H3三者之间的关系分别如何？图图H1H1H2H2H3H3找出能量守恒的等量的关系（填写表中空白）步 骤图1图2（1） 找起点A（2） 找终点Cw w w .x k b 1.c o m（3） 过程ABC AC（4） 列式H1+H2=H3（2）列出下图中的关系式5、盖斯定律的应用实例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。 例题1、试利用298K时下列反应焓变的实验数据， C(s)+ O2 (g)=CO2(g) H1= 393.5 KJmol-1 反应1 CO(g)+ 1/2O2 (g)=CO2(g) H2= 283.0 KJmol-1反应2计算在此温度下C(s)+1/2 O2 (g)=CO(g)的反应焓变H3. 反应3利用方程组求解 , 是常用的解题方法，请按如下步骤完成例题1。归纳：利用方程组求解的解题步骤 确定待求的反应方程式； 找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置； 根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整计量数，或调整反应方向（此时H要改变符号）； 实施叠加并检验上述分析的正确与否。例2、科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。” 利用盖斯定律可测某些特殊反应的热效应。 （1）P4 (s,白磷) +5O2(g)=P4O10(s) H1= 2983.2 KJmol-1 （2）P (s,红磷) +5/4O2(g)=1/4P4O10(s) H2= 738.5KJmol-1 则白磷转化为红磷的热化学方程式_。相同的状况下，能量较低的是_；白磷的稳定性比红磷_（填“高”或“低”）。当堂训练1已知25、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(s,石墨)O2(g)CO2(g) H393.51 kJmol1C(s,金刚石)O2(g)CO2(g) H395.41 kJmol1据此判断，下列说法中正确的是 （ ）A由石墨制备金刚石是吸热反应，石墨的能量比金刚石的低B由石墨制备金刚石是吸热反应，石墨的能量比金刚石的高C由石墨制备金刚石是放热反应，石墨的能量比金刚石的低D由石墨制备金刚石是放热反应，石墨的能量比金刚石的高2已知：Zn（s）+ 1/2 O2（g）= ZnO（s） H1= 351.1kJ/molHg（l）+ 1/2 O2（g）= HgO（s） H2= 90.7kJ/mol则反应Zn（s）+HgO（s）= ZnO（s）+Hg（l）的焓变是 （ ）A441.8 kJ/mol B254.6 kJ/molC438.9 kJ/mol D260.4 kJ/mol 3已知 .2C(s)+ O2(g) =2CO(g)H= 221.0 KJmol-1 ，.2H2(g) +O2(g) =2H2O(g)H= 483.6KJmol-1 则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g) =CO(g) +H2(g)的H为 ( )A+262.6KJmol-1 B+131.3KJmol-1 C352.KJmol-1 D131.3KJmol-14已知下列热化学方程式：；H25kJ/mol；H47kJ/mol；H+19kJ/mol写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和的热化学方程式：_学习过程 （第2课时） 共同探究类型一、反应焓变大小的比较问题1：下列各组热化学方程式中，化学反应中的H大小关系 C(g)O2(g)CO2(g) H1 C(g)1/2O2(g)CO (g) H2 H1 H2 ； S(s)O2(g)SO2(g) H1 S(g)O2(g)SO2(g) H2 H1 H2 ； 2H2(g)O2(g)2H2O(g) H12H2(g)O2(g)2H2O(l) H2 H1 H2； H2(g)1/2O2(g)H2O(l) H12H2(g)O2(g)2H2O(l) H2 H1 H2；CaCO3 (s)CaO(s)CO2(g) H1CaO(s)H2O(l)Ca(OH)2(s) H2； H1 H2；CuSO4(S)=Cu2+(aq)+SO42-(aq) H1CuSO45H2O(S)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l) H2 H1 H2 ；类型二、反应实际用量及热效应与H互导问题2：在25、101KPa时,50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液中和放热QKJ热量。则其中和热为 KJ；H= kJ/mol。问题3：已知甲烷的燃烧热 H =-890kJ/mol 则1g甲烷在25、101KPa下充分燃烧后能放出 KJ的热量。类型三、已知H估算或解释某反应的热效应问题4：已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H1=-92kJ/mol 现将2 molN2与8 molH2混合在合适的条件下充分反应放热总是小于184KJ；而将0.5molH2SO4（浓）与2molNaOH稀溶液混合放热总比中和热值高；试分析上述存在的主要原因。类型四、关于盖斯定律应用于焓变的有关计算问题5：已知C(s,石墨) + O2（g）=CO2(g) H1=-393.5kJ/molCO (g) +1/2 O2(g) =CO2(g) H2=-283.0kJ/mol试利用298K时上述反应焓变的实验数据，计算此温度下C（s, 石墨）+1/2 O2(g)=CO (g)的反应焓变；及C（s, 石墨）+CO2(g)=2CO (g) 的反应焓变。问题6：现根据下列3个热化学反应方程式：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g） H= -25 kJ/mol3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g） H= -47 kJ/molFe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g） H= +19 kJ/mol请写出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当堂训练1已知：H2（g）+O2（g）=H2O（g）；H1241.8kJ/molH2O(g)H2O(l)；H244.0kJ/mol，求的氢气的燃烧热。2已知： N2(g)2O2(g)2NO2(g) H+67.7 kJ/molN2H4(g)O2(g)N2(g)2H2O(g) H534 kJ/mol请写出肼N2H4与NO2完全反应的热化学方程式每课一练1已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的H12.1 kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H55.6 kJmol1。则HCN在水溶液中电离的H等于()A67.7 kJmol1B43.5 kJmol1C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol12 2011年4月，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第八颗北斗导航卫星送入太空轨道。“长征三号甲”三子级使用的燃料是液氢和液氧。已知下列热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l)H1285.8 kJ/molH2(g)=H2(l)H20.92 kJ/molO2(g)=O2(l)H36.84 kJ/molH2O(l)=H2O(g)H444.0 kJ/mol则反应H2(l)O2(l)=H2O(g)的反应热H为()A237.46 kJ/mol B474.92 kJ/molC118.73 kJ/mol D237.46 kJ/mol3下列说法或表示方法中正确的是（ ）A等质量的硫蒸气和硫磺分别完全燃烧，后者放出的热量多B H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，则 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H285.8 kJ/molCBa(OH)28H2O(s)+2NH4Cl(s) =BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) H0D已知中和热为57.3 kJmol-1，若将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3 kJ4已知299 K时，合成氨反应N2（g）+3H2(g) =2NH3(g) H=92.0 kJmol-1,将此温度下的0.1 mol N2和0.3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量为（假定测量过程中没有能量损失）（ ）A一定小于92.0 kJ B一定大于92.0 kJC一定等于92.0 kJ D无法确定5100 g碳燃烧所得气体中，CO占体积，CO2占体积，且C(s)+ O2(g)=CO(g) H=110.35 kJmol-1,CO(g)+ O2(g)=CO2(g) H=282.57 kJmol-1。与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是（ ）A392.92 kJ B2 489.44 kJ C784.92 kJ D3 274.3 kJ6氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式分别为（ ）H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol-1CO(g)+ O2(g) =CO2(g) H283.0 kJmol-1C8H18(l)+ O2(g) =8CO2(g)+9H2O(l) H=5 518 kJmol-1CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(l) H=890.3 kJmol-1相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）AH2(g) BCO(g) CC8H18(l) DCH4(g)7已知：2C(s)+O2(g)= 2CO(g) H=221.0 kJmol-1;2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) H=483.6 kJmol-1。则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g) =CO(g)+H2(g)的H为（ ）A+262.6 kJmol-1 B131.3 kJmol-1C352.3 kJmol-1 D+131.3 kJmol-18已知2H2O（l）=2H2(g)+O2(g) H=+517.6 kJmol-1,CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(l) H=890.3 kJmol