第一章化学反应与能量导学案

1、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）【高效学习指导案】【分层学习目标 】a级： 1. 从能量守恒角度理解盖斯定律的基本内容和现实意义，树立节能意识。2. 掌握运用盖斯定律进行反应热计算的方法，会利用已知的多个热化学方程式来设计所求热化学方程式的途径。b级： 1. 能从生活实践和经验来认识盖斯定律的内涵。2. 知道热化学方程式的各种运算规则并会运用。c级：1. 知道盖斯定律的基本内容。 2. 进一步巩固热化学方程式的书写和意义。3. 会运用盖斯定律进行简单的反应热的计算。自我确定目标：（级别），理由：，学习方式。【重点学习内容】1. 运用盖斯定律进行反应热的计算。2. 知识

2、回顾：反应热的表示方法和意义，热化学方程式的书写和意义，燃烧热的概念，能量守恒定律。【难点问题预设】1.理解盖斯定律。难于理解的是。2. 运用盖斯定律进行反应热的计算。难点在于。【高效预习探究案】已知下列热化学方程式：c(s)+ o2(g)= co2(g) ；h 393.5kj mol1co(g)+1/2 o2(g)= co2(g) ； h 283.0kj mol1计算 1mol 固态碳粉燃烧生成co(g)放出的热量，并写出相应的热化学方程式。【预习思考选题】1碳燃烧放出的热量与哪些因素有关？2查课本燃烧热的数据，分别写出氢气和甲烷燃烧的热方程式。3一定量的碳分两等份，按两种不同的途径燃烧，一

3、份直接完全燃烧生成co2，另一份先燃烧生成 co，然后 co 继续燃烧生成co2，这两种途径所放出的总热量相等吗？4. 盖斯定律的基本内容是什么？如何从能量守恒的角度来理解盖斯定律？盖斯定律有什么应用意义？5. 如图反应关系： h和 h1， h2有怎样的等量关系？6. 已知 c 和 co 的燃烧热分别是393.5kjmol1，283.0kjmol1，你能计算 1mol 固态碳粉燃烧生成 co 的反应热吗？ha b c h1 h2 【重难点合作探究】1.探究活动盖斯定律在反应热计算中的具体应用(1) 热化学方程式中的计量数有什么含义？(2) 把热化学方程式两边的计量数同时乘以或除以n 倍，则反应

4、热如何变化？(3) 据盖斯定律 , 把两个热化学方程式相加或相减, 如何计算总反应的反应热? (4) 把一个热化学方程式反写, 即反应方向相反, 反应热有怎样的关系? 2. 已知 h2(g) 、 c2h4(g) 和 c2h5oh(l) 的燃烧热分别是285.8 kjmol1、 1 411.0 kjmol1和 1 366.8 kjmol1，计算由c2h4(g) 和 h2o(l) 反应生成c2h5oh(l) 的 h。3. 已知：c(石墨， s) o2(g)=co2(g) h1393.5 kj/mol 2h2(g) o2(g)=2h2o(l) h2571.6 kj/mol 2c2h2(g) 5o2(

5、g)=4co2(g) 2h2o(l) h32 599 kj/mol 根据盖斯定律，计算298 k 时由 c(石墨， s) 和 h2(g) 生成 1 mol c2h2(g) 反应热： _。【预习探究自我评价】（ ）1. 下列关于盖斯定律的说法不正确的是a不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同b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c有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到d根据盖斯定律，热化学方程式中h 直接相加即可得总反应热（ ） 2 已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，如图 ( ) 所示：h1h2h3,根据上述原理和图( )

6、 所示，分析各步可能的反应途径并表示其反应热(1) a f h(2) a d h(3) b e h(4) f c h（ ）3煤燃烧的反应热可通过以下两种途径来利用：a利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；b先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：ac(s)o2(g)=co2(g) he1h7h8bc(s)h2o(g)=co(g) h2(g) h e2h2(g)12o2(g)=h2o(g) he3co(g)12o2(g)=co2(g) he4请回答：(1)与途径 a 相比，途径b 有较多的优点，即_ _。(2)上述四个热

7、化学方程式中的哪个反应 h0？ _ _。(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是_。aa 比 b 多ba 比 b 少ca 与 b 在理论上相同(4)根据能量守恒定律，e1、e2、e3、 e4之间的关系为_。6. 知识建构：盖斯定律的基本内容：运用盖斯定律进行反应热的计算自我小结：质疑问难：【高效练习拓展案】【拓展训练】（ ）1. 已知热化学方程式：h2o(g) = h2(g) + 12o2(g) h = +241.8 kjmol-1h2(g)+ 12o2(g) = h2o(1) h = 285.8 kjmol-1当 1g 液态水变为水蒸气时，其热量变化是a吸热

8、 88kj b 吸热 2.44 kj c放热 44kj d 吸热 44 kj （ ）2已知： 2co(g)+o2(g) 2co2(g) =-566kjmol-1n2(g)+o2(g) 2no(g) =+180kj mol-1则 2co(g)+2no(g) n2(g)+2co2(g) 的 h 是a-386 kjmol-1 b+386 kj mol-1 c-746 kjmol- 1 d+746 kj mol-1 （ ）3. 已知： ch3ch2ch2ch3(g)6.5o2(g)4co2(g)5h2o(l) 2878kj；(ch3)2chch3(g)6.5o2(g)4co2(g)5h2o(l) 28

9、69kj。下列说法正确的是a. 正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子b. 正丁烷的稳定性大于异丁烷c. 异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程d. 异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多（ ）4. 已知胆矾溶于水时溶液温度降低，室温下将 1mol无水硫酸铜配制成溶液时放出热量为q1kj,又知胆矾分解的热化学方程式为cuso4?5h2o(s) = cuso4(s)+5h2o(l) h=+q2kj mol1则 q1、q2的关系为a. q1q2c. q1=q2d. 无法确定（ ）5. 灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。已知： sn（s，白） +2hcl （ aq）= sncl2（aq）+h2（

10、 g）h1sn（s，灰） +2hcl （ aq）= sncl2（aq）+h2（ g）h2sn（s，灰）sn（ s，白）h3 = +2.1 kjmol-1 下列说法正确的是a h1 h2b锡在常温下以灰锡状态存在c灰锡转化为白锡的反应是放热反应d锡制器皿长期处在低于13.2 的环境中，会自行毁坏6.(1)已知下列热化学方程式： ch3cooh(l) 2o2(g)=2co2(g)2h2o(l) h1 870.3 kj/mol c(s)o2(g)=co2(g) h2 393.5 kj/mol h2(g)12o2(g)=h2o(l) h3 285.8 kj/mol 写出由 c(s)、h2(g)和 o2

11、(g)化合生成ch3cooh(l) 的热化学方程式_ 。(2)二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气 )合成二甲醚。相关的反应如下： 2h2(g)co(g)ch3oh(g) h 90.8 kjmol1 2ch3oh(g)ch3och3(g)h2o(g) h 23.5 kjmol1 co(g) h2o(g)co2(g)h2(g) h 41.3 kjmol1总反应： 3h2(g)3co(g)ch3och3(g) co2(g)的 h_。7（探究题）红磷 p(s)和 cl2(g)发生反应生成pcl3(g)和 pcl5(g)。反应过程和

12、能量关系如图所示(图中的 h 表示生成1mol 产物的数据 )。根据上图回答下列问题：(1)p 和cl2反应生成pcl3的热化学方程式_ 。(2)pcl5分解成pcl3和cl2的热化学方程式_ ，上述分解反应是一个可逆反应，温度t1时，在密闭容器中加入0.80molpcl5，反应达到平衡时 pcl5还剩 0.60mol，其分解率1等于_；若反应温度由t1升高到 t2，平衡时 pcl5的分解率为2，2_ 1(填“大于”、 “小于”或“等于”)。(3)工业上制备pcl5通常分两步进行，先将p 和 cl2反应生成中间产物pcl3，然后降温，再和cl2反应生成 pcl5。原因是 _ 。(4)p 和 c

13、l2分两步反应生成1molpcl5的 h3 _，p 和 cl2一步反应生成1molpcl5的h4_h3(填“大于”、 “小于”或“等于”)。(5)pcl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是_。【达标自查】（） 1. 我国发射 “ 神五 ” 所用的长征2 号火箭的主要燃料是偏二甲肼（ c2h8n2） ， 氧化剂是no2，燃烧产物只有n2、co2和 h2o。有的国家用肼（n2h4）作为火箭发动机的燃料，no2为氧化剂，反应生成n2和水蒸气。已知：n2(g)+2o2(g) = 2no2(g) h=+67.7kj? mol-1，n2h4(g)o2(g) = n2(g)+ 2h2o(g)

14、h= - 534 kj? mol-1。下列关于肼和no2反应的热化学方程式中正确的是a. 2n2h4(g)2no2(g) =3n2(g) 4h2o (l) h= -1135.7 kj? mol-1b. 2n2h4(g)2no2(g) = 2n2(g) 4h2o(l) h= - 1135.7 kj? mol-1c. n2h4(g)no2(g) =23n2(g) 2h2o(g ) h= - 1135.7 kj? mol-1d. 2n2h4(g) 2no2(g) = 3n2(g)4 h2o (g) h= - 1135.7 kj? mol-1（）2. s（单斜）和s（正交）是硫的两种同素异形体。已知：

15、 s(单斜， s)o2(g) = so2(g) h1 297.16 kjmol-1 s(正交， s)o2(g) = so2(g) h2 296.83 kjmol-1 s(单斜， s) = s(正交， s) h3下列说法正确的是a h3+0.33 kjmol-1b单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应cs（单斜， s）= s（正交， s） h30，正交硫比单斜硫稳定ds（单斜， s）= s（正交， s） h30，单斜硫比正交硫稳定（）3. 已知：（ 1）zn（s）+12o2（g）=zno(s)， h= -348.3 kjmol-1，（2）2ag(s)+ 12o2（g）= ag2o(s)， h= -3

16、1.0 kjmol-1，则 zn（s）+ ag2o(s) = zno(s)+ 2ag(s)的 h 等于（）a-317.3 kjmol-1b-379.3 kjmol-1c -332.8 kjmol-1d317.3 kjmol-1（）4 已知： 2al (s)+23o2（g）= al2o3(s) h= - 1 644.3 kj? mol-12fe (s) +23o2（g）=fe2o3(s) h= - 815.88 kj? mol-1试写出铝粉与氧化铁粉末发生铝热反应的热化学方程式_。5.（8 分）丙烷燃烧可以通过以下两种途径：途径 i：c3h8(g) + 5o2(g) = 3co2(g) +4h2

17、o(l) h -a kjmol-1途径 ii： c3h8(g) =c3h6(g)+ h2(g) h+b kj mol-12c3h6(g)+ 9o2(g) = 6co2(g) +6h2o(l) h-c kjmol-12h2(g)+o2 (g) = 2h2o(l) h-d kjmol-1（abcd 均为正值）请回答下列问题：（1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径i 放出的热量_（填 “ 大于 ” 、“ 等于 ”或“ 小于 ” ）途径 ii 放出的热量。（2）由于 c3h8(g) =c3h6(g)+ h2(g) 的反应中， 反应物具有的总能量_（填 “ 大于 ” 、“ 等于 ”或“ 小于

18、” ）生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要_（填 “ 放出 ” 、或 “ 吸收” ）能量才能转化为生成物，因此其反应条件是_。（3）b 与 a、c、d 的数学关系式是_。6 选做题（ 10 分） （ 1）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3 个热化学反应方程式： fe2o3(s)+3co(g)= 2fe(s)+3co2(g) h 24.8 kj?mol-1 3fe2o3(s)+ co(g)=2fe3o4(s)+ co2(g) h 47.2 kj?mol-1 fe3o4(s)+co(g)=3feo(s)+c

19、o2(g) h +640.5 kj?mol-1写出 co 气体还原 feo 固体得到fe固体和 co2气体的热化学反应方程式：_ _。(2)在 298 k、 1.01105 pa 下，将 22 g co2通入 750 ml 1 mol/l naoh 溶液中充分反应，测得反应放出x kj 的热量。已知在该条件下，1 mol co2通入 1 l 2 mol/l naoh溶液中充分反应放出y kj 的热量，则co2与 naoh 溶液反应生成nahco3的热化学方程式自查小结 （5 分）挑战题 (20 分) 磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1g 的单质磷 (p) 在 3.2g 的氧气中燃烧

20、，至反应物耗尽，并放出xkj 热量。(1) 通过计算确定反应产物的组成( 用化学式表示) 是 _，其相应的质量(g) 为_。(2) 已 知 单 质 磷 的燃 烧热 为ykj/mol ， 则1mol p 与o2反 应 生 成 固态p2o3的 反 应 热h=_。(3) 写出 1mol p 与 o2反应生成固态p2o3的热化学方程式：。参考答案【预习思考选题】1. 反应物的量，反应条件和生成物等2. 注意注明各物质的状态及反应热的符号，答案略。3. 相等4. 基本内容略。据能量守恒定律，反应热是生成物总能量和反应物的总能量差，只要反应物和最终生成物相同，它们的总能量差一定相等。有些反应因反应太慢或产

21、物不纯等原因，不易测定反应热，可用盖斯定律计算出反应热。5. h=h1+h2 6.-110.5 kjmol1【重难点合作探究】1. （1）表示物质的量（2）反应热乘以或除以n 倍（3）反应热相加或相减（4）数值相等，符号相反2.-44.2 kj mol13.+226.7 kjmol1【预习探究自我评价】1.d 2.a 3. a 4. d 5. 解析：本题考查煤的气化，反应热及盖斯定律的应用。(1)c(s)h2o(g)=co(g) h2(g) 是煤的气化过程中发生的主要反应，生成co和 h2燃烧充分，能源利用率高，且运输方便。(2)c(s)h2o(g)=co(g)h2(g) 需吸收热量，h0。(

22、3) 根据盖斯定律，相加可得，理论上a 与 b 两条途径产生的可利用的能量是相同的。(4) 根据能量守恒及(3) 的分析可得e1e2e3e4。答案： (1) 煤的利用率高；变成气体后，燃烧充分，运输方便等(2) 反应(3)c (4)e1e2e3e4 【拓展训练】1.a 2.b 3. a 4.a 5. c 6. a 7. a 8. d 9.(1) 2c(s)2h2(g) o2(g)=ch3cooh(l) h 488.3 kj/mol (2) 246.4 kj mol1 10. 解析：（1）由图可以看出，1molp 在 cl2中完全燃烧放出的热量为306kjmol1，所以p 与 cl2反应生成pc

23、l3的热化学反应方程式为p(s) 32cl2(g) = pcl3(g) ； h 306kjmol 1。 (2）中间产物pcl3和未完全反应的cl2的总能量高于最终产物pcl5的能量，其h93kjmol 1，所以pcl5(g)=pcl3(g) cl2(g) ； h 93kj mol 1；分解率10.80mol 0.60mol0.80mol100 25，由热化学反应方程式可知，此反应的正反应为吸热反应，所以升高温度，平衡向正反应方向移动，pcl5的分解率增大。即：21。 (3）由图可知， p 与 cl2反应生成pcl3，pcl3和 cl2进一步反应生成pcl5，都是放热反应，分两步进行且第二步降低温度，有利于pcl5的生成，防止pcl5的分解。 (4）由盖斯定律可知，一步生成生成pcl5和两步生成pcl5的总热效应相等，即h3399kjmol1。 (5）pcl5与水反应生成h3po4和 hcl，化