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（通用）VIP

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 k