高中化学《化学反应热的计算》教学设计-人教版高中全册化学教案

《化学反应热的计算》教学设计班级（类课题总课时2化学反应热的计算型）重点：能正确运用盖斯定律解决具体问题。1.理解盖斯定律的意义。2.能用盖斯定律和热化学方程式进行有学习目标关反应热的简单计算。重、难点难点：掌握有3.掌握反应热计算的几种常见方法。关盖斯定律的应用4.了解反应热计算的常见题型。。教师学生活动反学习环节和内容思第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算（第1课时）自主学习一、盖斯定律1．含义：(1)不管化学反应是完成或完成，其反应热是的。(2)化学反应的反应热只与反应体系的和有关，而与反应的无关。2．意义：利用盖斯定律，可以计算一些难以测定的。合作探究1、盖斯定律思考：化学反应的反应热与反应途径有关吗？与什么有关？归纳总结：反应物A变为生成物D，可以有两个途径：①由A直接变成D，反应热为△H；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热123如下图所示：则有△H=2、应用：通过盖斯定律可以计算出一些不能直接测量的反应的反应热。例：已知：①C(s)+O(g)=CO(g)△H=-393.5kJ/mol221②CO(g)+1/2O(g)=CO(g)△H=-283.0kJ/mol222求：C(s)+1/2O(g)=CO(g)的反应热△H32【小结】盖斯定律1．含义(1)不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。(2)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。例如，HHHHHHΔ、Δ、Δ之间有如下的关系：Δ＝Δ＋Δ。1231232．意义利用盖斯定律，可以间接地计算一些难以测定的反应热。1例如：C(s)＋O(g)===CO(g)22上述反应在O供应充分时，可燃烧生成CO；O供应不充分时，222H虽可生成CO，但同时还部分生成CO。因此该反应的Δ不易测定，2H但是下述两个反应的Δ却可以直接测得：(1)C(s)＋O(g)===CO(g)22HΔ＝－393.5kJ·mol－111(2)CO(g)＋O(g)===CO(g)222HΔ＝－283.0kJ·mol－12H根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的Δ。HHH分析上述两个反应的关系，即知：Δ＝Δ－Δ。121则C(s)与O(g)生成CO(g)的热化学方程式为C(s)＋22HO(g)===CO(g)Δ＝－110.5kJ·mol－1。2错误!【巩固练习】1．已知：(1)Zn(s)＋1/2O(g)===ZnO(s)2HΔ＝－348.3kJ·mol－1(2)2Ag(s)＋1/2O(g)===AgO(s)22HΔ＝－31.0kJ·mol－1H则Zn(s)＋AgO(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)的Δ等于()2A．－317.3kJ·mol－1B．－379.3kJ·mol－1C．－332.8kJ·molD．＋317.3kJ·mol－1－12．已知25℃、101kPa条件下：H4Al(s)＋3O(g)===2AlO(s)Δ＝－2834.9kJ·mol223－1H4Al(s)＋2O(g)===2AlO(s)Δ＝－3119.1kJ·mol323－1由此得出的正确结论是()A．等质量的O比O能量低，由O变为O为吸热反应2233B．等质量的O比O能量低，由O变为O为放热反应2233C．O比O稳定，由O变为O为吸热反应2323D．O比O稳定，由O变为O为放热反应22333．能源问题是人类社会面临的重大课题，H、CO、CHOH都是32重要的能源物质，它们的燃烧热依次为－285.8kJ·mol－1、－282.5kJ·mol－1、－726.7kJ·mol－1。已知CO和H在一定条件下可以2合成甲醇CO(g)＋2H(g)===CHOH(l)。则CO与H反应合成甲醇的223热化学方程式为()HA．CO(g)＋2H(g)===CHOH(l)Δ＝－127.4kJ·mol－123HB．CO(g)＋2H(g)===CHOH(l)Δ＝＋127.4kJ·mol－123HC．CO(g)＋2H(g)===CHOH(g)Δ＝－127.4kJ·mol－123HD．CO(g)＋2H(g)===CHOH(g)Δ＝＋127.4kJ·mol－1234．已知火箭燃料二甲基肼(CH—NH—NH—CH)的燃烧热为－633000kJ·mol－1，则30g二甲基肼完全燃烧放出的热量为()A．1500kJB．3000KjC．6000kJD．12000kJ

Q5．在一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为QkJ(>0)，经测定完全吸收生成的CO需消耗5mol·L－1的KOH溶213液100mL，恰好生成正盐，则此条件下反应CH(g)＋2410HO(g)===4CO(g)＋5HO(g)的Δ为()222QQA．＋8kJ·mol－1B．＋16kJ·mol－1QQC．－8kJ·mol－1D．－16kJ·mol－1H6．比较下列各组热化学方程式中Δ的大小关系。H(1)S(s)＋O(g)===SO(g)Δ122HS(g)＋O(g)===SO(g)Δ2Δ22H______ΔH12H(2)CH(g)＋2O(g)===CO(g)＋2HO(l)Δ14222HH1CH(g)＋2O(g)===CO(g)＋2HO(g)ΔΔ______42222ΔH2(3)煤作为燃料有两种途径：途径1——直接燃烧C(s)＋O(g)===CO(g)Δ<0H122途径2——先制水煤气C(s)＋HO(g)===CO(g)＋H(g)Δ22H>02H再燃烧水煤气：2CO(g)＋O(g)===2CO(g)Δ<02H(g)＋2223H4O(g)===2HO(g)Δ<022HHHH4Δ、Δ、Δ、Δ的关系式是123______________________________________。7．发射卫星时可用肼(NH)作燃料，用二氧化氮作氧化剂，这24两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：HN(g)＋2O(g)===2NO(g)Δ＝＋67.7kJ·mol222－1HNH(g)＋O(g)===N(g)＋2HO(g)Δ＝－534kJ·mol－12422211H(g)＋F(g)===HF(g)Δ＝－269kJ·mol－1H22221H(g)＋O(g)===HO(g)Δ＝－242kJ·mol－1H2222(1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为__________________________；此反应用于火箭推进，除释放大量能量和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是______________。(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放的能量更大。肼和氟反应的热化学方程式为__________________。第三节化学反应热的计算（第2课时）自主学习反应热计算的几种常见方法自学课本例1，例2，例3，总结计算反应热有哪几种方法？合作探究1．根据热化学方程式进行物质和反应热之间的求算例1由氢气和氧气反应生成4.5g水蒸气放出60.45kJ的热量，则反应：H2H(g)＋O(g)===2HO(g)的Δ为()222A．－483.6kJ·mol－1B．－241.8kJ·mol－1C．－120.6kJ·mol－1D．＋241.8kJ·mol－12．利用燃烧热数据，求算燃烧反应中的其它物理量H例2甲烷的燃烧热Δ＝－890.3kJ·mol－11kgCH在25℃，101kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量4约为()A．－5.56×104kJ·mol－1B．5.56×104kJ·mol－1C．5.56×104kJD．－5.56×104kJ3．利用盖斯定律的计算例3已知下列热化学方程式：①FeO(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO(g)232HΔ＝－26.7kJ·mol－11②3FeO(s)＋CO(g)===2FeO(s)＋CO(g)Δ22334H2＝－50.75kJ·mol－1③FeO(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO(g)Δ342H3＝－36.5kJ·mol－1则反应FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO(g)的焓变为()2A．＋7.28kJ·mol－1B．－7.28

kJ·mol－1C．＋43.68kJ·mol－1D．－43.68kJ·mol－1【小结】反应热的计算：例1、利用热化学方程式求解------归纳总结：各物质的n之比等于△H之比例2、利用燃烧热求解-------------归纳总结：Q=燃烧热×n例3、运用盖斯定律求解-----------归纳总结：1.写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)2.然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。【巩固练习】知识点一盖斯定律及应用1．运用盖斯定律解答问题通常有两种方法：其一，虚拟路径法：如C(s)＋O(g)===CO(g)，22HHH可设置如下：Δ＝Δ＋Δ312其二：加合(或叠加)法：即运用所给方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。如：求P(白磷)===4P(红磷)的热化学方程式。4H1已知：P(s，白磷)＋5O(g)===PO(s)Δ①42410H24P(s，红磷)＋5O(g)===PO(s)Δ②2410即可用①－②得出白磷转化为红磷的热化学方程式。HQ2．已知：HO(g)===HO(l)Δ＝221kJ·mol－1HQCHOH(g)===CHOH(l)Δ＝25252kJ·mol－1HQCHOH(g)＋3O(g)===2CO(g)＋3HO(g)Δ＝325222kJ·mol－1若使46g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为()QQQQQQA．(＋＋)KjB．0.5(＋＋)123123kJkJQQQQQQC．(0.5－1.5＋0.5)kJD．(3－＋)123123知识点二反应热的计算H3．已知葡萄糖的燃烧热是Δ＝－2840kJ·mol－1，当它氧化生成1g液态水时放出的热量是()A．26.0kJB．51.9kJC．155.8kJD．467.3kJ4．已知：H2H(g)＋O(g)===2HO(l)Δ＝－571.6kJ·mol－22211HCO(g)＋2O(g)===CO(g)Δ＝－282.8kJ·mol－122现有CO、H、CO组成的混合气体67.2L(标准状况)，经完全燃22烧后放出的总热量为710.0kJ，并生成18g液态水，则燃烧前混合气体中CO的体积分数为()A．80%B．50%C．60%D．20%【综合提高】1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A．生成物总能量一定低于反应物总能量B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D．同温同压下，H(g)＋Cl(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件22H下的Δ不同2．在298K、100kPa时，已知：HΔ12HO(g)===O(g)＋2H(g)222H2Cl(g)＋H(g)===2HCl(g)Δ22HO(g)Δ232Cl(g)＋2HO(g)===4HCl(g)＋22HHH2则Δ与Δ和Δ间的关系正确的是()31HHHHHA．Δ＝Δ＋2ΔB．Δ＝Δ31312H＋Δ2HHHHHD．Δ＝Δ31C．Δ＝Δ－2Δ312H－Δ23．下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是()A．甲烷的标准燃烧热为－890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH(g)＋2O(g)===CO(g)＋2HO(g)ΔH＝－4222890.3kJ·mol－1B．500℃、300MPa下，将0.5molN和1.5molH置于密闭22

容器中充分反应生成NH(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为N(g)＋3H(g)2322NH(g)3ΔH＝－38.6kJ·mol－1C．氯化镁溶液与氨水反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)↓2D．氧化铝溶于NaOH溶液：A1O＋2OH－===2AlO＋HO－232233H14．已知：(1)FeO(s)＋C(s)===CO(g)＋2Fe(s)Δ＝＋22232234.1kJ·mol－1O(g)===CO(g)Δ＝－H2(2)C(s)＋393.5kJ·mol－1223则2Fe(s)＋O(g)===FeO(s)的Δ是()H2223A．－824.4kJ·molB．－627.6kJ·mol－1C．－744.7－1kJ·mol－1D．－169.4kJ·mol－1125．100g碳燃烧所得气体中，CO占体积，CO占体积，且C(s)3321＋O(g)===CO(g)221110.35kJ·mol，CO(g)＋2O(g)===CO(g)Δ－122HΔ(25℃)＝－H(25℃)＝－282.57kJ·mol－1。与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是()A．392.92kJB．2489.44kJC．784.92kJD．3274.3kJ6．在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。＋4－3两步反应的能量变化示意图如下：第一步反应是________反应(选填“放热”或“吸热”)，判①断依据是________________________________________________________________________。②1molNH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是＋4－3________________________________________________________________________。7．废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。用HO和HSO的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。2224已知：HCu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H(g)Δ＝＋264.39kJ·mol－1H2HO(l)===2HO(l)＋O(g)Δ＝－2222196.46kJ·mol－11H(g)＋O(g)===HO(l)Δ＝－H2222285.84kJ·mol－1在HSO溶液中，Cu与HO反应生成Cu2＋和HO的热化学方程24222式为________________________________________________________________________。8．由磷灰石[主要成分Ca(PO)F]在高温下制备黄磷(P)的热5434化学方程式为4Ca(PO)F(s)＋21SiO(s)＋30C(s)===3P(g)＋20CaSiO(s)454323H＋30CO(g)＋SiF(g)Δ4已知相同条件下：4Ca(PO)F(s)＋3SiO(s)===6Ca(PO)(s)＋2CaSiO(s)＋35432423H1SiF(g)Δ4H6CaO(s)＋10CO(g)Δ22Ca(PO)(s)＋10C(s)===P(g)＋3424HSiO(s)＋CaO(s)===CaSiO(s)Δ323HHH3HH用Δ、Δ和Δ表示Δ,Δ＝________。129．依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。(1)若适量的2N和O完全反应，每生成23gNO需要吸收16.9522kJ热量。其热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。N(2)用表示阿伏加德罗常数，在CH(气态)完全燃烧生成COA222N和液态水的反应中，每有5个电子转移时，放出650kJ的热量。A其热化学方程式为_____________________________________________________

___________________________________________________________________________________________。(3)已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键N与H反应生成分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则22NH的热化学方程式为3________________________________________________________________________________________________________________________________________________。10．已知25℃、101kPa时下列反应的热化学方程式为：H1①CHCOOH(l)＋2O(g)===2CO(g)＋2HO(l)Δ＝3222－870.3kJ·mol－1H2②C(s)＋O(g)===CO(g)Δ22＝－393.5kJ·mol－11H3③H(g)＋O(g)===HO(l)Δ＝2222－285.8kJ·mol－1则反应：④2C(s)＋2H(g)＋O(g)===CHCOOH(l)在该条件下的322H反应热Δ＝____________。411．如果1个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这个规律称为盖斯定律。据此回答下列问题：(1)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(CH)，亚特兰大奥运38会火炬燃料是丙烯(CH)。丙烷脱氢可得丙烯。36已知：CH(g)―→CH(g)＋HC≡CH(g)＋H(g)Δ3842H1＝＋156.6kJ/molCHCH===CH(g)―→CH(g)＋HC≡CH(g)Δ432H2＝＋32.4kJ/mol则相同条件下，丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。H1(2)已知：NaCO·10HO(s)===NaCO(s)＋10HO(g)Δ232232＝＋532.36kJ/molH2NaCO·10HO(s)===NaCO·HO(s)＋9HO(g)Δ2322322＝＋473.63kJ/mol写出NaCO·HO脱水反应的热化学方程式232________________________________________________________________________________________________________________________________________________。112．已知：CO(g)＋O(g)===CO(g)Δ＝－H222283kJ·mol－1HCH(g)＋2O(g)===CO(g)＋2HO(g)Δ＝－4222802.3kJ·mol－11H(g)＋O(g)===HO(g)Δ＝－H2222241.8kJ·mol－11．792L(标准状况)的CO、CH和O组成的混合物，在量热器42中燃烧时，放出13.683kJ热量。若向燃烧产物中再加一定量的H使其燃烧完全，又放出9.672kJ热量，求原混合物中各气体的2体积。13．化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到以CO和H为主的混2合气体。这种混合气体可用于生产甲醇和合成氨，对甲烷而言，有如下两个主要反应：1H1①CH(g)＋O(g)===CO(g)＋2H(g)Δ＝－362422kJ·mol－1H2②CH(g)＋HO(g)===CO(g)＋3H(g)Δ＝＋216422kJ·mol－1由反应①、②推出总反应热为零的总反应方程式③，并求进料气中空气(O的体积分数为21%)与水蒸气的体积比。2第三节化学反应热的计算（第1课时）【巩固练习】1．答案AHHH解析Δ＝Δ－Δ＝－348.3kJ·mol－1－(－31.0kJ·mol12－1)＝－317.3kJ·mol－12．答案A解析将两个热化学方程式叠加处理得：H3O(g)＝2O(g)Δ＝＋284.2kJ·mol－1，所以O变为O的2323反应是吸热反应，O的能量低，O更稳定。223．A解析根据目标反应与三种反应热的关系，利用盖斯定律，首H先计算出目标反应的反应热Δ＝2×(－285.8kJ·mol－1)＋(－282.5kJ·mol－1)－(－726.7kJ·mol－1)＝－127.4kJ·mol－1。4．答案B解析二甲基肼的相对分子质量是60,30g二甲基肼是0.5mol，放出的热量是燃烧热的一半，即3000kJ。5．答案D解析建立关系式：HCH～4CO～8KOH～Δ41021mol4mol8molΔHQ5mol·L－1×0.1LkJQ8mol×kJ·mol－1则Δ＝－＝－16kJ·mol－1HQ0.5molHH6．答案(1)>(2)<(3)Δ＝Δ121HH＋2(Δ＋Δ)34解析①反应热的大小与反应物、生成物的状态有关，与反应物的多少有关。HH②比较Δ时，应包括符号，对于放热反应，热值越大，Δ越小。7．H答案(1)2NH(g)＋2NO(g)===3N(g)＋4HO(g)Δ＝－124222135.7kJ·mol－1产物无污染HΔ＝－1126(2)NH(g)＋2F(g)===N(g)＋4HF(g)2242kJ·mol－1解析写出目标反应，然后再利用题给条件计算出反应热，最后写出热化学方程式。第三节化学反应热的计算（第2课时）合作探究1．根据热化学方程式进行物质和反应热之间的求算例1解析已知4.5g水蒸气生成时放热60.45kJ，要求方H程式中生成2molHO(g)的Δ，24.5g60.45kJ＝Q比例关系：2mol×18g·mol－1QH解得＝483.6kJ，故Δ＝－483.6kJ·mol。－1答案A2．利用燃烧热数据，求算燃烧反应中的其它物理量例2解析16gCH燃烧放出890.3kJ热量，1kgCH燃烧放出44的热量890.3kJ为×1000g＝55643.75kJ≈5.56×104kJ。16g答案C3．利用盖斯定律的计算例3解析根据盖斯定律，首先考虑目标反应与三个已知反应的关系，三个反应中，FeO、CO、Fe、CO是要保留的，而与这四种物质2无关的FeO、FeO要通过方程式的叠加处理予以消去：因此将①2334×3－②－③×6FeO(s)＋6CO(g)＝kJ·mol－12得到：H6Fe(s)＋6CO(g)Δ＝＋43.652HFe(s)＋CO(g)Δ＝＋7.28化简：FeO(s)＋CO(g)＝2kJ·mol－1答案A【巩固练习】知识点一盖斯定律及应用1．运用盖斯定律解答问题HHH2答案P(白磷)===4P(红磷)Δ＝Δ－Δ412．答案D解析46g酒精即1molCHOH(l)25根据题意写出目标反应CHOH(l)＋3O(g)===2CO(g)＋2252H3HO(l)Δ2HQQ然后确定题中各反应与目标反应的关系则Δ＝(－＋323)kJ·mol－11解析葡萄糖燃烧的热化学方程式是HCHO(s)＋6O(g)＝6CO(g)＋6HO(l)Δ＝－28406126222＝26.3kJ，A选项符合题意。6×18g4．答案B解析根据生成18g液态HO知混合气体中含1molH，该反应22571.6产生的热量为kJ＝2285.8kJ。CO燃烧放出的热量为710.0kJ－285.8kJ＝424.2kJ，424.2kJnV＝1.5mol，(CO)%则CO的物质的量为(CO)＝282.8kJ·mol－1×100%＝50%。【综合提高】＝1．答案C解析放热反应生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应生成物总能量高于反应物总能量，A错误；化学反应的速率与反应物本身的性质、温度、压强、浓度、催化剂等因素有关，与吸热、放热反应无关，B错误；通过盖斯定律可以间接测量某些难以直接测量的反应的焓变，C正确；同温同压下，H(g)＋Cl(g)===2HCl(g)22H的反应条件不会影响Δ的值，D错误。2．答案AH1解析令2HO(g)===O(g)＋2H(g)Δ①222H2Cl(g)＋H(g)===2HCl(g)Δ②22HO(g)Δ③232Cl(g)＋2HO(g)===4HCl(g)＋22根据盖斯定律，将反应①＋反应②×2即可求得反应③，因此HHH2有Δ＝Δ＋2Δ，故A项正确。313．答案D解析由燃烧热的定义可知，水应以液态形式存在，故A项错误；N与H反应生成NH为可逆反应，不能完全进行，故19.3kJ322不是0.5molN与1.5molH完全反应放出的热量，故B项错误；22NH·HO为弱电解质，在书写离子方程式时，应写成化学式的形式，23故C项错误；氧化铝与NaOH溶液反应，生成物是NaAlO，故D项2正确。4．答案A33解析×(2)－(1)就可得2Fe(s)＋O(g)===FeO(s)，则ΔH222233＝Δ－Δ＝－824.4kJ·mol－1。HH2215．答案C解析损失的热量就是CO继续燃烧所放出的热量，11因为CO占，即有的C燃烧生成了CO，所以建立关系式：33HC～CO～Δ12g1mol282.57kJ100Q3g1001282.57kJ×g×＝784.92kJ。312gQ故＝H6．答案①放热Δ＝－273kJ·mol－1<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)H②NH＋(aq)＋2O(g)===2H＋(aq)＋NO(aq)＋HO(l)Δ＝－－42