2017-2018学年高中化学 第一章 化学反应与能量 1.3 化学反应热的计算导学案(新人教版)选修4

1、第三节化学反应热的订正1 .了解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。 2 .可以利用盖乌斯定律对反应热进行简单的修正。盖乌斯定律1 .内容无论化学反应是在一头地完成还是几步完成，其反应热都是一样的。2 .特点(1)反应的热效应仅与反应体系的开始状态和结束状态有关，与反应路径无关。(2)同一反应的反应热的校正值一定，如图所示，表示从始状态到终状态的反应热。成为h=h1 h2=h3 h4 h5。3 .应用程序(1)科学意义：某反应慢，某反应不直接发生，某反应产品不纯，不能用实验测定这些个反应的反应热，或者比较困难，可以应用盖乌斯定律间接估算反应热。(2)修正计算方法：求出C(s) O2(g)

2、=CO(g )的反应热h。根据高斯定律，如果h1=h h2，则h=h1-h2。判断正误(正确的是“”，错误的是“”)。(1)一个反应以一头地或几步完成，与两者相比经过的阶段越多，放出的热量越多。 （）(2)化学反应的过程同时遵循质量守恒定律和能量守恒定律。 （）(3)不同的热化学方程式之间，由于反应的物质不同，所以不能加减热化学方程式。 （）由(4)c (金刚石，s)=C (石墨，s) H=-1.9 kJ/mol可知，金刚石比石墨更稳定。 （）回答： (1) (2) (3) (4)2 .一定量的固体碳在炉膛内完全燃烧，放出热量为Q1 kJ的燃烧的炉膛内通过水蒸气时产生水瓦斯气体，水瓦斯气体完全

3、燃烧产生水蒸气及二氧化碳的放出热量为Q2 kJ。 如果是炉内燃烧等质量固体碳，则为q1_ _ _ (_ _ _ _ (填充“”“”或“=” )Q2。分析：根据盖乌斯定律，由于两种情况的始态和终态相同，所以放出的热量相同。回答：=1 .盖乌斯定律应用的一般方法(1)虚拟路径法当反应物a变成生成物d时，有两种方法从a直接到d，反应热为h；从a经过b变为c，从c变为d，各步骤的反应热分别为h1、h2、h3，如图所示。有h=h1 h2 h3。(二)施加合法先将消去的物质相乘，使它们的化学计量数相同后再进行加减运算。2 .应用盖乌斯定律校正反应热时的注意事项(1)热化学方程式同样乘以某个数时，反应热的数

4、值也必须乘以该数。(2)热化学方程式相加后，同种物质之间相加，反应热也相加(带符号)。(3)反转热化学方程式时，h的“”“-”必须随之变化，但数值不变。利用盖乌斯定律，可以根据总反应和分子反应确定其他分子反应的热效应，也可以确定反应物和生成物的相对稳定性。 反应发热时，生成物能量低，生成物的稳定性比反应物的稳定性强，反而弱。已知： C(s) O2(g)=CO2(g) H1CO2(g) C(s)=2CO(g) H22CO(g) O2(g)=2CO2(g) H3四个二氧化碳(s )3o2(g )=二氧化碳(s )h 43 co (g ) Fe2o3(s )=3co2(g )2Fe (s )h 5关

5、于上述反应焓变化的以下判断正确的是()A.H10、H30 B.H20、H40c.h1=h2 h3d.h3=h4 h5c或CO燃烧生成CO2都是发热反应，h0，a是错误的。 如果c和CO2反应生成的CO为吸热反应，则H20；如果Fe和O2反应生成的Fe2O3为散热反应，则H40，b错误。 因为第二个方程式和第三个方程式相加得到第一个方程式，所以从高斯的方程式h1=h2 h3，c是正确的。 从盖乌斯定律来看，h3=h4 h5，d是错误的。答案c(1)根据由上述主题给出的热化学方程式求出C(s) O2(g)=CO2(g )的h6。(2)反应3C(s) 2Fe2O3(s)=3CO2(g) 4Fe(s

6、)的h7用h2和h5表示。回答： (1)H6=H1。(2)通过对第2个方程式乘以3和第5个方程式乘以2并相加，得到目标方程式，从高斯的方程式得到h7=3h2 2h5。利用已知热化学方程的焓变化求未知反应焓变化的方法(1)确定所求反应的热化学方程。(2)找到求出的热化学方程式中的各物质出现在已知方程式中的位置(是同一侧还是不同侧)。(3)基于同侧加法、异侧减法的处理。(4)根据求出方程式中的各物质的化学计量数，通过乘法调整已知反应的化学计量数，消除中间生成物。(5)重叠调整后的化学方程式确定反应热的变化。 盖乌斯定律及其应用已知：2Zn (s ) o2(g )=2ZnO (s )h1=-701.

7、0 kj /摩尔、2hg(l) o2(g )a.519.4千j /摩尔b.259.7千j /摩尔c.- 259.7千j /摩尔d.- 519.4千j /摩尔解析：选择c根据高斯定律：-可以得出： Zn(s) HgO(s)=ZnO(s) Hg(l )、h=h1-h2=(-h2)2 .盖乌斯定律认为能量总是存在的，化学反应过程是一头地一头地完成或逐步完成的，全过程的热效应是一样的。已知H2O(g)=H2O(l) H1=Q1 kJ/molc2h5oh (g )=c2h5oh (l )h2=q2kj /摩尔c2h5oh (g )3o2(g )=2co2(g )3h2o (g )h3=q3kj /摩尔使

8、液态酒精23 g完全燃烧，最后冷却到室温时，释放出的热量为(kJ ) ()。A.Q1 Q2 Q3B.1.5Q1-0.5Q2 0.5Q3C.0.5Q1-1.5Q2 0.5Q3D.0.5(Q1 Q2 Q3)分析：选择- 3中液态酒精46 g完全燃烧，最后冷却到室温，得到释放的热量，再除以2即可。根据男同志定律编写热化学方程众所周知，金刚石和黑金属铅在氧中燃烧的热化学方程式分别为c (金刚石，s ) O2 (g )=CO2 (g )h=-395.41 kj/mol，c (黑金属铅，s )下面写出将钻石转换为黑金属铅的热化学方程式。 上面是什么意思？解析：对两个热化学方程式加上和，按照高斯定律从-得到

9、： c (金刚石，s)=C (黑金属铅，s) H=-1.9 kJ/mol。答案： c (钻石，s)=C (黑色金属铅，s )h=-1.9 kj /摩尔4.(2015高考四川卷)已知25 、101 kPa时：4 Fe (s )3o2(g )=2Fe2o3(s )h=-1648 kj摩尔- 1c (s ) o2(g )=co2(g )h=-393 kj摩尔- 12美元(s )2c (s )3o2(g )=2美元3 (s )h=-1480千克摩尔- 1FeCO3在空气中进行加热反应生成Fe2O3的热化学方程式为：解析：对给定的热化学方程式进行标签条4 Fe (s )3o2(g )=2Fe2o3(s

10、)h=-1648 kj摩尔- 1c (s ) o2(g )=co2(g )h=-393 kj摩尔- 1第二代二碳三氧化二碳(g )=二碳三氧化二碳(s )h=-1480 kj摩尔- 1根据盖乌斯定律： 4-2得到：4 feco3(s ) o2(g )=2Fe2o3(s )4co2(g )h=-260kj摩尔- 1回答：4feco3(s ) o2(g )=2Fe2o3(s )4co2(g )h=-260 kj摩尔- 1反应热的修正算法1 .订正算法的依据(1)热化学方程式(2)能量(3)结合能(4)燃烧热(5)盖乌斯定律。2 .修正计算方法(1)用热化学方程式进行订正：反应热与反应物的各物质的物

11、质量成正比。(2)由反应物和生成物的能量进行修正：h=生成物的能量总和反应物的能量总和。(3)根据反应物和生成物的结合能，修正h=反应物的结合能的总和生成物的结合能的总和。(4)根据物质的燃烧热数值进行修正： q (放)=n (可燃物) |h (燃烧热) |。 (5)盖乌斯定律校正：对热化学方程进行适当的“加法”、“减法”等变形后，从过程的热效应进行校正、比较。如果知道na (s ) cl2(g )=NaCl (s )h=-411 kj mol-1，则生成2 mol NaCl的放出热量为回答： 822 kJ2 .已知在固体硫16 g完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，写出表示硫燃烧的热化学方

12、程式：答案： s (s ) o2(g )=so2(g )h=-296.8千j /摩尔3 .可知当温度过高时，WO2(s )变化为WO2(g )。wo2(s )2h2(g ) w (s )2h2o (g )h1=66.0 kj摩尔- 1wo2(g )2h2(g ) w (s )2h2o (g )h2=-137.9 kj摩尔- 1WO2(s) WO2(g )中的数字是多少？回答： 203.9 kj摩尔- 11 .使用热化学方程式进行反应热的修正计算，根据反应式中的各物质的物质的量、质量、标准状况下的瓦斯气体体积、反应热等的对应关系，能够根据列式简单地进行修正。2 .注意，热化学方程中的化学计量数只

13、表示物质的物质量，必须与h相对应，如果化学计量数加倍，h也加倍。 特别是在利用盖乌斯定律校正反应热时，热化学方程可以直接加减，化学计量数必须对应h。3 .热化学方程中的反应热是指以给定的形式完全反应时的反应热。4 .正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。(1)在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化为NO。 2阶段反应的能量变化的示意图如下所示第一步的反应是“发热”或“吸热”反应，判断的根据是将1 mol NH(aq )全部氧化为NO(aq )的热化学方程式为：在(298 K、101 kPa的情况下，已知2H2O(g)=O2(g) 2H2(g) H1。 Cl2(g) H2(g)=2HCl(

14、g) H2。 2 c l2(g )2h2o (g )=4HCl (g ) o2(g )h 3。 h3、h1和h2的关系正确的是_。a.h3=h1 2h2b.h3=h1 h2c.h3=h1-2h2d.h3=h1-h2(3)已知：2 co (g ) o2(g )=2co2(g )h=-566kj摩尔- 1na2o2(s ) co2(g )=na2co3(s ) o2(g )h=-226kj摩尔- 1CO(g )与Na2O2(s )反应，放出509 kJ的热量时，电子转移数为已知h2(g ) br2(l )=2HBR (g )h=-72kj mol-1、蒸发1 mol Br2(l )应吸收的能量为3

15、0 kJ，其他物质二号元素乙级联赛HBR号驱逐舰1 mol分子中的化学键断裂裂纹时需要吸收的能量(kJ )436200a表中的a=_。从图中可以看出，NH (AQ ) o2(g )=no (AQ )2h (AQ ) h2o (l )h=-。(2)将问题中的三个热化学方程式分别编号为、，则= 2，h3=h1 2h2。(3) (2 ) co (g ) na2o2(s )=na2co3(s )h=-509 kJ摩尔- 1，即该反应放出509 kj(4)从问题的热化学方程式及蒸发1 mol Br2(l )得到30 kJ吸热： h2(g ) br2(g )=2HBR (g )h=-102kj mol-1(1)发热h0 (或反应物的总能量量比生成物的总能量量大)；nh(aq) 2o2(g)=no(aq) 2h (aq) h2o用图示求h的方法放热反应(a、b、c )均大于0，以下相同)h=(e2- e1) kj /摩尔=kj /摩尔=-c kj /摩尔吸热反应h=(e2- e1) kj /摩尔=kj /摩尔=c kj /摩尔用燃烧热或热化学方程计算反应热1.(2015高考海南卷)已知职业摇镜头的燃烧热H=-2 215 kJmol-1，当一定量的职业摇镜头完全燃烧并生成1.8 g水