苏教版选修4 专题1第一单元 化学反应中的热效应（第4课时） 学案 (1).doc

第一单元 化学反应中的热效应第4课时 反应热的计算【考点精讲】反应热的计算是化学概念和化学计算的一个结合点。反应热的大小与反应的条件、反应物、生成物的种类、状态及物质的量有关。反应热计算的类型及方法：（1）根据热化学方程式计算：反应热与反应物的物质的量成正比。（2）根据反应物和生成物的能量计算：h生成物的能量和反应物的能量和。（3）根据反应物和生成物的键能计算：通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能，键能通常用e表示，单位为kj/mol或kjmol1。方法：he（反应物）e（生成物），即h等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。如反应h2（g）cl2（g）2hcl（g） he（hh）e（clcl）2e（hcl）。（4）根据盖斯定律计算：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与反应的途径无关。可以采用虚拟路径法或方程式加合法计算。（5）根据物质的燃烧热数值计算：q（放）n（可燃物）h。（6）根据比热公式进行计算：qcmt。【典例精析】例题1 在一定条件下，甲烷与一氧化碳的燃烧的热化学方程式分别为：ch4（g）2o2（g）co2（g）2h2o（l） h 890kj/mol2co（g）o2（g）2co2（g） h566.0kj/mol一定量的甲烷与一氧化碳的混合气完全燃烧时，放出的热量为262.9 kj，生成的co2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50g白色沉淀。求混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比。思路导航：由所给热化学方程式可知，甲烷与一氧化碳的燃烧热分别为890kj/mol、283kj/mol。设混合气体中甲烷与一氧化碳的物质的量分别为x mol和y mol。50g白色沉淀即0.5mol的碳酸钙，由碳的守恒可知：xy0.5两气体燃烧放出的热量可列等式：890x283y262.9解得：x0.2mol y0.3mol故混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比为2：3。答案：2：3例题2 化学反应的能量变化（h）与反应物和生成物的键能有关（键能可以简单地理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量），下表是部分化学键的键能数据：化学键pppooopo键能kj/mol197360499a已知白磷（p4）的燃烧热为2378.0kj/mol，白磷完全燃烧的产物（p4o10）的结构如下图所示，则上表中a kj/mol。思路导航：1mol白磷（p4）燃烧的热化学方程式为p4（s）5o2（g）p4o10（s） h2378.0kj/mol，需断 6molpp和5moloo，形成12molpo和4molpo，所以（4a12360）（61975499）2378，解得a433.75 kj/mol。答案：433.75 例题3 （1）用ch4催化还原nox可以消除氮氧化物的污染。例如：ch4（g）4no2（g）4no（g）co2（g）2h2o（g）574 kjmol1 ch4（g）4no（g）2n2（g）co2（g）2h2o（g）1160 kjmol1 若用标准状况下4.48l ch4还原no2至n2，放出的热量为 kj。（2）已知：c3h8（g）ch4（g）hcch（g）h2（g） h1 +156.6kjmol1ch3chch2（g）ch4（g）hcch（g） h2 +32.4kjmol1 则相同条件下，反应c3h8（g）ch3chch2（g）h2（g）的h kjmol1。（3）甲烷在高温下与水蒸气反应的热化学方程式为：ch4（g）h2o（g）co（g）3h2（g）。部分物质的燃烧热数据如下表：已知1mol h2o（g）转变为1mol h2o（l）时放出44.0kj热量。写出ch4和h2o在高温下反应的热化学方程式 。物 质燃烧热（kjmol1）h2（g）285.8co（g）283.0ch4（g）890.3思路导航：（1）根据盖斯定律可知，即得到ch4（g）2no2（g）n2（g）co2（g）2h2o（g）h867 kjmol1。标准状况下4.48 l ch4的物质的量为0.2 mol，放出的热量为0.2 mol867 kjmol1173.4 kj。（2）同样根据盖斯定律可知，即得到c3h8（g）ch3chch2（g）h2（g），所以该反应的h156.6kjmol132.4kjmol1124.2kj/mol。（3）根据物质的燃烧热可知，h2（g）1/2o2（g）h2o（l） 285.8 kjmol1、co（g）1/2o2（g）co2（g）283.0 kjmol1、ch4（g）2o2（g）co2（g）2h2o（l）890.3 kjmol1、 h2o（g）h2o（l） h44.0 kj/mol。所以根据盖斯定律可知，3即得到ch4（g）h2o（g）co（g）3h2（g） h206.1 kj/mol。答案：（1）173.4 （2）124.2 （3）ch4（g）h2o（g）co（g）3h2（g） h206.1 kj/mol 【总结提升】反应热计算的注意事项（1）反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值同时做相同倍数的改变。（2）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；各项的化学计量数以及h的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。（3）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。（4）求总反应的反应热，不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加。不论一步进行还是分步进行，始态和终态完全一致，盖斯定律才成立。某些物质只是在分步反应中暂时出现，最后应该恰好消耗完。例题 利用盖斯定律解答下列各小题（1）已知反应：h2（g）o2（g）h2o（g） h1 n2（g）2o22no2（g） h2 n2（g）h2（g）nh3（g） h3利用上述三个反应，计算4nh3（g）7o2（g）4no2（g）6h2o（g）的反应焓变为 （用含h1、h2、h3的式子表示）。（2）已知：ch4（g）h2o（g）co（g）3h2（g） h206.2 kjmol1ch4（g）co2（g）2co（g）2h2（g） h247.4 kjmol1则以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。ch4（g）与h2o（g）反应生成co2（g）和h2（g）的热化学方程式为： 。思路导航：（1）考查反应热的有关计算。根据盖斯定律可知，624即得到4nh3（g）7o2（g）4no2（g）6h2o（g），所以该反应的反应热是h6h1 2h24h3 。（2）根据盖斯定