《化学新设计同步鲁科版选修四讲义：第一章 化学反应与能量转化 第1节 第3课时 Word版含答案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学新设计同步鲁科版选修四讲义：第一章 化学反应与能量转化 第1节 第3课时 Word版含答案.doc（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3课时反应焓变的计算目标导航1.掌握盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关焓变的简单计算。2.学会焓变的计算方法。一、盖斯定律1.内容不论化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的(填“相同”或“不同”)。2.特点(1)反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关。(2)反应热总值一定，如下图的H与H1、H2、H3之间的关系。则HH1H2H3。(3)能量守恒：能量既不会增加，也不会减少，只会从一种形式转化为另一种形式。3.意义因为有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯(有副反应发生)，这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出
2、来。【练一练】已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H2283.0 kJmol1怎样利用盖斯定律求C(s)O2(g)=CO(g)的反应热H?答案(1)“虚拟路径”法根据盖斯定律知,H2H1HH2HH1H2393.5 kJmol1(283.0 kJmol1)110.5 kJmol1(2)“加合”法变形为CO2(g)=CO(g)O2(g)H283.0 kJmol1，和相加得C(s)O2(g)CO2(g)=CO2(g)CO(g)O2(g)H110.5 kJmol1即C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1二、反应热的计算反
3、应热计算的几种类型(1)依据热化学方程式：反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的H求反应热，如aAbB=cCdDHabcd |H|n(A) n(B) n(C) n(D) |Q|则。(2)依据盖斯定律：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，同时反应热也作相应的改变。(3)依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算：HQ吸Q放。(4)依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算：HE生成物E反应物。(5)依据物质燃烧放热数值(或燃烧热H)计算：Q放n可燃物|H|。(6)依据比热公式计算：Qc
4、mt。【练一练】1.已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.2 kJmol1，当放出热量23.05 kJ时，求N2的转化率。解析N2(g)3H2(g)2NH3H92.2 kJmol1 1 mol 92.2 kJx 23.05 kJx0.25 mol(N2)100%25%。答案25%2.已知在一定条件下，CO的燃烧热为283 kJmol1，CH4的燃烧热为890 kJmol1，求1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为_。解析Q283 kJmol11 mol890 kJmol13 mol2 953 kJ。答案2 953 kJ3.已知HH键键能为
5、436 kJmol1，HN键键能为391 kJmol1，根据N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，则NN键的键能为_。解析HE(NN)3E(HH)6E(NH)92.4 kJmol1，代入数据，则E(NN)945.6 kJmol1。答案945.6 kJmol1一、盖斯定律的应用1.虚拟路径法：设计合理的反应途径，求某反应的HHH1H2或HH3H4H5。2.加合法：由已知热化学方程式写目标热化学方程式【例1】根据盖斯定律，结合下述热化学方程式，回答问题。已知：(1)NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)H176 kJmol1(2)HCl(g)H2O(l)=HCl(aq)
6、H72.3 kJmol1(3)NH3(g)HCl(aq)=NH4Cl(aq)H52.3 kJmol1(4)NH4Cl(s)H2O(l)=NH4Cl(aq)HQ则第(4)个方程式中的反应热是_。解析利用盖斯定律知，(3)(2)(1)(4)，则H52.3 kJmol1(72.3 kJmol1)(176 kJmol1)51.4 kJmol1。答案51.4 kJmol1【反思归纳】1.解题模型2.解题注意事项(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减，所求之和为其代数和。(3)将一个热化学方程式颠倒时，H的“”、“
7、”号必须随之改变。(4)为了防止出错，应将方程式左、右颠倒，用“加法”计算。变式训练1盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行的途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是()A.AF，HH6B.H1H2H3H4H5H61C.CF，|H|H1H2H6|D.|H1H2H3|H4H5H6|解析AF过程与FA过程相反，两个过程反应热的数值大小相等，符号相反，A项正确；整个变化过程起始物和终态物均为A物质，能量变化为0，故H1H2H3H4H5H60，B项错误；FC的HH6H1H2，则CF的H(H1H2H6)，而AD的HH
8、1H2H3，DA的HH4H5H6，二者数值相等，符号相反，所以C项、D项也都正确。答案B二、反应热大小的比较【例2】下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H52H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8A. B.C. D.答案C【方法总结】反应热H的大小比较方法(1)比较H时，把反应热的符号与反应热的数值看作一
9、个整体进行比较，而比较反应放出或吸收的热量时只比较数值。(2)直接比较法依据规律、经验和常识直接判断不同反应的H的大小的方法可称为直接比较法，如：吸热反应的H肯定比放热反应的大(前者大于0，后者小于0)。H与物质的量有关，同一反应且物质的状态都相同时，|H|与反应物的物质的量成正比。等质量的反应物完全燃烧肯定比不完全燃烧放出的热量多；H则要小。一般情况下，生成等物质的量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应肯定比弱酸和强碱、弱碱和强酸、弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多(电离要吸热)；中和反应在生成水的同时若还产生沉淀如硫酸和Ba(OH)2溶液反应，则放出的热量比只生成水的反应放出的热量多。H与物质的
10、状态有关。等量的可燃物完全燃烧生成液态水肯定比生成气态水放出的热量多；等量的气态反应物反应放出的热量肯定比固态反应物放出的热量多。(3)图示比较法反应热是生成物所具有的总能量与反应物所具有的总能量的差，即HE生E反，画出化学变化过程中的能量变化图后，依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较H的大小。这种方法称为图示比较法。例如：S(g)O2(g)=SO2(g)H1a kJmol1；S(s)O2(g)=SO2(g)H2b kJmol1。由于S(g)的能量高于S(s)，如图所示，故相同条件时，S(g)能量高，生成SO2(g)放出热量多，所以ab，H1H20。(4)盖斯定律法依据
11、盖斯定律，化学反应的反应热只与反应的始态(反应物)和终态(生成物)有关，而与反应进行的具体途径无关。比较两个热化学方程式相减所得到的热化学方程式的H是大于0还是小于0，可以用来判断原来两个反应的H的大小。这种方法称为盖斯定律法。变式训练2下列说法或表示方法正确的是()A.已知2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2，则H1H2B.在稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJC.由C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.
12、90 kJmol1可知，金刚石比石墨稳定D.在101 kPa时，2 g H2完全烧烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则表示氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol1解析A项，2 mol H2(g)与1 mol O2(g)完全燃烧生成2 mol H2O(l)放出的热量大于生成2 mol H2O(g)放出的热量，因H1、H2均小于零，所以H1H2，所以A错；B项，浓硫酸稀释过程中要放热，因此放出的热量大于57.3 kJ，B正确；石墨转化为金刚石为吸热反应，则金刚石所具有的能量高于石墨所具有的能量，能量越高越不稳定，所以金刚石不如石墨稳定，C错；
13、2 g即1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，所以热化学方程式中2 mol H2反应对应的焓变应为571.6 kJmol1，所以D错。答案B1.下列关于盖斯定律描述不正确的是()A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关B.盖斯定律遵守能量守恒定律C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热解析化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。答案A2.已知断裂1 mol H2(g)中的HH键需要吸收436.4 kJ的能量，断裂1 mol O2(g)中的共价键需要吸收498 kJ的能量，生成H2O(g)中的1 mol HO键能放出462.8 kJ的能量。下列说法正确的是()A.断裂1 mol H2O中的化学键需要吸收925.6 kJ的能量B.2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H480.4 kJmol1C.2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H471.6 kJmol1D.H2(g)O2(g)=H2O(l)H240.2
