學(xué)案反應(yīng)熱的計算

6/6反應(yīng)熱的計算【學(xué)時安排】2學(xué)時【第一學(xué)時】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．掌握蓋斯定律的含義。2．學(xué)會用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算。【學(xué)習(xí)重點】學(xué)會用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算?！緦W(xué)習(xí)難點】學(xué)會運(yùn)用蓋斯定律計算化學(xué)反應(yīng)中的焓變?！緦W(xué)習(xí)過程】【知識梳理】一、蓋斯定律1．內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其是相同的。也就是說，化學(xué)反應(yīng)的只與反應(yīng)體系的和有關(guān)，而與無關(guān)，這就是蓋斯定律。2．對蓋斯定律的理解：（1）從反應(yīng)途徑角度：反應(yīng)熱只與始態(tài)，終態(tài)有關(guān)，與無關(guān)。反應(yīng)熱總值一定，如圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)熱?！鱄==【典型例題1】已知（1）C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH1=－393.5kJ/mol（2）CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH2=－283.0kJ/mol求反應(yīng)C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱。分析上述兩個反應(yīng)的關(guān)系，可得：根據(jù)蓋斯定律ΔH3=則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為（3）從能量角度，討論焓變時，不管反應(yīng)歷程如何，我們只要關(guān)注反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的差值，最后依據(jù)能量守恒定律，進(jìn)行“多退少補(bǔ)”即可判斷是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。【典型例題2】已知化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)只與反應(yīng)物的初始狀態(tài)和生成物的最終狀態(tài)有關(guān)，例如圖（1）所示：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3．根據(jù)上述原理和圖（2）所示，判斷對應(yīng)的各反應(yīng)熱關(guān)系中不正確的是（）A．A→FΔH＝－ΔH6B．A→DΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0D．ΔH1＋ΔH6＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 A、根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義，互為可逆的兩個化學(xué)反應(yīng)其焓變是互為相反數(shù)的關(guān)系，即A→F：△H=-△H6，故A正確二、反應(yīng)熱的計算題型一：利用蓋斯定律求反應(yīng)熱方法：（1）寫出目標(biāo)方程式，確定“過渡物質(zhì)”（要消去的物質(zhì)）；（2）用消元法逐一消去“過渡物質(zhì)”，導(dǎo)出方程式的“加減運(yùn)算式”?！镜湫屠}3】科學(xué)家蓋斯曾提出：“不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應(yīng)是相同的?！崩蒙w斯定律可測某些特別反應(yīng)的熱效應(yīng)。（1）(s，白磷)+（2）則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式。相同的狀況下，能量較低的是；白磷的穩(wěn)定性比紅磷（填“高”或“低”）。答案：P4（白磷，s）═4P（紅磷，s）△H=-29.2kJ?mol-1紅磷低【練習(xí)1】火箭發(fā)射可以用肼（N2H4，液態(tài)）作燃料，NO2做氧化劑，二者反應(yīng)生成N2和水蒸氣，已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH1=+66.4kJ?mol－1②N2H4（1）+O2(g)=N2(g)+H2O(g)ΔH2=－534kJ?mol－1請寫出N2H4（1）與NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。答案【練習(xí)2】實驗中不能直接測出由石墨和氫氣生成甲烷反應(yīng)的ΔH，已知下列數(shù)據(jù)：（1）CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=－890.3kJ?mol－1（2）C(石墨，s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH2=－393.5kJ?mol－1（3）H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3=－285.8kJ?mol－1計算石墨和氫氣反應(yīng)生成甲烷的反應(yīng)熱，并寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。【當(dāng)堂檢測】答案：根據(jù)蓋斯定律知，（反應(yīng)I+反應(yīng)II+反應(yīng)III）×2得?H=（?H1+?H2+?H3）×2=-116kJ·mol-1；【第二學(xué)時】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．理解蓋斯定律的含義。2．能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算?！緦W(xué)習(xí)重點】用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算?！緦W(xué)習(xí)難點】能運(yùn)用蓋斯定律計算化學(xué)反應(yīng)中的焓變。二、反應(yīng)熱的計算題型一：利用蓋斯定律求反應(yīng)熱【練習(xí)1】工業(yè)上制氫氣的一個重要反應(yīng)是：CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)，已知：（1）C(石墨，s)+1/2O2(g)＝CO(g)ΔH1=－111kJ?mol－1（2）H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH2=－242kJ?mol－1（3）C(石墨，s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH3=－394kJ?mol－1計算一氧化碳與水蒸氣作用轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳反應(yīng)的反應(yīng)熱。題型二：利用燃燒熱計算反應(yīng)熱或者已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量，計算反應(yīng)熱，寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式?！纠?】課本P15頁例1、例2【典型例題1】將0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。又已知：H2O(g)=H2O(l)△H2＝－44.0kJ/mol，則11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是_____________kJ?！揪毩?xí)2】25℃、101KPa時，標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LH2(g)完全燃燒生成液態(tài)水，放出熱量142.9KJ，計算H2(g)的燃燒熱。題型三：利用鍵能計算反應(yīng)熱方法：ΔH=∑E(反應(yīng)物)－∑E（生成物），即反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和跟生成物的鍵能總和之差。斷開1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量為該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能常用E表示，單位是kJ/mol?！揪毩?xí)3】甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應(yīng)如下：①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1②CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2③CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H3化學(xué)鍵H-HC-OC≡O(shè)H-OC-HE/（kJ。mol-1）4363431076465413回答下列問題：已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵H-HC-OC≡O(shè)H-OC-HE/（kJ。mol-1）4363431076465413由此計算△H1=kJ·mol-1，已知△H2=-58kJ·mol-1，則△H3=kJ·mol-1題型四：反應(yīng)熱大小比較【典型例題3】已知常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定，在下列燃燒反應(yīng)中：P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)△H1；4P(紅磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)△H2，則△H1和△H2的關(guān)系正確的是（）A．△H1＜△H2B．△H1＝△H2C．△H1＞△H2D．無法確定【達(dá)標(biāo)檢測】1．實驗室用4molSO2與2molO2在一定條件下進(jìn)行下列反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)；△H=－197kJ/mol，當(dāng)放出315.2kJ熱量時，SO2的轉(zhuǎn)化率為（C）A．40%B．50%C．80%D．90%2．化學(xué)反應(yīng)N2＋3H2===2NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是(A)A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)ΔH＝2(a－b－c)kJ/molB．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝2(b－a)kJ/molC．eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)===NH3(l)ΔH＝(b＋c－a)kJ/molD．eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)===NH3(g)ΔH＝(a＋b)kJ/mo