广东省佛山市三水区实验中学2020年高中化学 第一章 第三节 反应热的计算学案（无答案）新人教版选修4

第一章 第三节 反应热的计算学案 新人教版选修4 第 一课 时【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。【重、难点】: 盖斯定律的应用【复习】 ：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） 【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、盖斯定律的应用如：图1和图2图图H1H1H2H2H3H3中，H1、H1、H3三者之间的关系分别如何？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C（3） 过程ABC AC（4） 列式H1+H2=H35、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”）。例3、试验中不能直接测出由石墨和氢气合成甲烷反应的H4 ，但可测出C（石墨）、H2、和CH4的燃烧热，请根据盖斯定律求H4CH4(g)2O2(g) = CO2(g) 2H2O(l) H1= 890.3 kJmol C(石墨，s)+O2(g) = CO2(g) H2= 一393.5 kJmol-1 H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) H3= 285.8 kJ/ mol C(石墨，s)+ 2H2(g) = CH4(g) H4 巩 固 练 习1、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 2、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 C、352.KJmol-1 D、131.3KJmol-13、 已知：由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为：TiO2TiCl4Ti C(s)+O2(g) = CO2(g) DH= 393.5kJ/mol 2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) DH= 566kJ/mol； TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2( g) DH= +141kJ/mol 则 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) =TiCl4(s)+2CO(g)的DH为: （ ） A. 313.5kJ/mol B. +313.5kJ/mol C. 80.0kJ/mol D. +80.0kJ/mol4、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：_5、灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同分异构体。 已知：.Sn (s、白)+2HC1 (aq) = Sn2 C1(aq) + H2(g) H1 . Sn (s、灰)+2HC1 (aq) = Sn2 C1(aq) + H2(g) H2 . Sn (s、灰) Sn (s、白) H3= +2.1 kJ/mol 下列说法正确的是 （ ） A . H1 H2 B. 灰锡转化为白锡的反应是放热反应C. 锡在常温下以灰锡状态存在 D.锡制品长期处于低于13.2的环境中会自然毁坏6、用和的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知: = H=+64.39 = H=-196.46 = H=-285.8 在溶液中Cu与反应生成和的热化学方程式为 。 7、有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得：已知：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1= 一393.5 kJmol-12H2(g)+ O2(g)=2H2O(1) H2= 一571.6 klmol-12C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1) H3= 一2599.2 kJmol-1 则由C(石墨，s)和H2(g)反应生成lmol C2H2(g)时H= kJmol-1。8. 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。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热（H），化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJmol1460360436431176347工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g) + 2H2(g) 高温 Si(s) + 4 HCl(g) H该反应的反应热H = kJ/mol.9把煤作为燃料可通过下列两种途径。 途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g)(放热Ql kJ) 途径先制水煤气： C(s) + H2O(g)= CO(g)+ H2(g)(吸热Q2 kJ) 再燃烧