2017-2018学年高中化学第一章化学反应与能量转化第一节化学反应的热效应(第3课时)学案

1、第一节 化学反应的热效应第 3 课时反应焓变的计算盖斯定律【课前学案导学】精准定位一一学习目标导航1. 理解盖斯定律的含义。2. 能运用盖斯定律计算化学反应中的焓变。3. 通过盖斯定律的应用，体会其在科学研究中的意义。自主梳理一基础知识导航一、盖斯定律1. 内容无论化学反应是一步完成还或是 _完成，其反应热是 _ 。或者说，化学反应的反应热只与体系的_ 和_有关，而与反应的 _ 无关。 2. 在科学研究中的意义有些反应进行的很慢，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_。3. 盖斯定律的应用 利用盖斯定律可以（I 主梳

2、理参考答案一、 1、几步相等的始态终态过程2、间接地把反应热计算出来3、计算某些不能直接测定出来的反应热二、 热化学方程式、盖斯定律和燃烧热问题思考参考答案化学反应遵循质量守恒和能量守恒。在指定的状态下，各种物质的焓值都是确定 且唯一的，因此反应不论是一步完成，还是分几步完成，最初的反应物和最终的产 I 物都是一样的。反应物和产物的焓的差值都是一样的。【课堂探究导学】合作探究-名师保驾护航探究一：计算焓变的常见方法1.根据热化学方程式计算其计算方法与根据一般方程式计算相似，可以把厶H 看成方程式内的一项进行处理，反应的二、反应热的计算反应热计算的主要依据是 _ 的数据。问题思考？为什么化学反应

3、中的焓变与化学反应过程无关?2焓变与参加的各物质的物质的量成正比。2.根据盖斯定律进行计算计算步骤是：(1 )确定待求的反应方程式(2) 找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置(3) 根据未知方程式中各物质的化学计量数和位置的需要对已知方程式进行处理， 或调整 化学计量数，或调整反应方向(4) 叠加并检验上述分析的正确与否。特别提醒运用盖斯定律求反应焓变，必要时可先根据题意虚拟转化过程，然后再根据盖斯定律列式求解，同时注意正、逆反应的焓变数值相等，符号相反。探究二：反应热大小的比较方法依据比较方法实例反应物 的 等物质的量的不同物质与同一种物如等物质的量的不同金属或非金属与本质质反应

4、时，性质不同其反应热不同同一物质反应，金属、非金属越活泼反应越容易发生，放出的热量就越多， H 越小反应进行的对于多步反应的放热反应， 反应越完(1)碳完全燃烧生成 CQ 放出的热量程度全，则放热越多。对于可逆反应，若 比不完全燃烧放出生成的 co 放出的热正反应是放热反应，反应程度越大，量多反应放出的热量越多， H 越小；反(2)对于合成氨的反应，当N2转化 60%之亦然。时比转化 50%放出的热量多， H 小反应规律和(1)吸热反应的 H 肯定比放热反应的大影响 H 大(2) 2molH2 完全燃烧放出的热量肯定比 1molH2 完全燃烧放出的热量多小的因素(3)等量的碳完全燃烧生成 CO

5、 放出的热量肯定比不完全燃烧生成的CC 放出的热量多A %一(4)生成同一种液态产物比气态产物放出的热量多盖斯定律依据盖斯定律，对热化学方程式进行相加减，即得H 相加减的计算式，依据相加减得到的化学反应的特点判断相加减的H 计算式与零的关系，即判断H 的大小特别提醒H 的符号、数值和单位属于一个整体，不能随意分割，在比较两个热化学方程式中的H 的大小时，比的是其代数和，要带正、负号进行比较；在比较两个反应热效应 的大小时，应取 H 的绝对值进行比较。典例剖析-名师释疑助航【例 1】试利用 298K 时下述反应的实验数据，计算此温度下1C (s，石墨)+2C2( g) =CO(g)的反应焓变。C

6、( s,石墨)+ O2(g) = CO2(g) H= 393.5kJ?mol1311CO (g) + 尹(g) = CQ (g) H2= 283.0kJ?mol41答：298KC( s,石墨)+2Q (g) =C0( 9)的厶H为一110.5kJ?mol1。解题思路设此反应分两步进行：第一步：C( s，石墨)+ 02( g)= CO2( g) H= 393.5kJ ?mol11第二步：CO (g)= CO (g) +2O (g)AH2 = H2= 283.0kJ ?mol将上述两步反应相加得总反应为：C （s，石墨）+；Q （g） =CO（g） H =?根据盖斯定律，H=H+ H2=393.5

7、kJ ?mol1+ 283.0kJ ?mol1110.5kJ ?mol1【例2】已知 1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量全断裂时吸收热量 496 kJ，水蒸气中 1 mol HO 键形成时放出热量 463 kJ，则氢气中 1 molHH 键断裂时吸收热量为A. 920 kJB. 557 kJC. 436 kJD. 188kJ答案C解析1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ ,转换成热化学方程式为:11111H2(g)+ 寸 O(g)= gHO(g)H= 121 kJ mol-进一步变换为：H2(g)+I02(g)= H2O(g)H= 242 kJ mol-1氢气中 1 mo

8、l H H 键断裂时吸收热量为 xI和-1366.8 kJ mol ，则由 GH(g)和 H2O(l)反应生成 GH5OH(I)的厶H为【变式训练 1】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A.C(s)+O2(g)=CO2(g) ; HS(s)+O2(g)=SO2(g) ; fH2(g)+* 1Oa(g)=H2O(l); H52CaCO(s)=CaO(s)+CO2(s) ; H7C(s)+S(g)+ O2H1-Q(g)=CO(g)22(g)+ O2(g)=2H2O(l)CaO(s)+ H2O(l)= Ca(OH).; H2； H62(s); H8121 kJ，且氧气中 1 m

9、ol O = O 键完 H=E（反应物的键能总和）E（生成物的键能总和）=(x+便、22463= 242 , x= +4365【变式训练 2】在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中，若断裂1mol H - H 键要吸收436KJ 的能量，断裂 1mol Cl- Cl 键要吸收 243KJ 的能量，断裂 1molHCl 键要吸收 432KJ的能量，则在氯气中充分燃烧 1molH2的能量变化6()A. -44.2 kJ mol-1B. +44.2 kJ mol-1C. - 330 kJ mol-1D. +330 kJ mol答案A解析根据题意得出 GH(g)的燃烧热方程式:C2H4(g)+3O2(

10、g)=2CO2(g)+2H20(1)(1) 式C2H5OH(1)的燃烧热方程式:式(1)式和(3)式叠加，得到:C2H4(g)+H2O(l)TGHOH(I) kJ mol-1【变式训练 3】下列关于热化学反应的描述中正确的是A.HCl 和 NaOH 反应的中和热 H= 57.3 kJ mol,贝UH2SQ 和 Ca(OH)2反应的中和热 H=2X(57.3)kJmol1B.CO(g)的燃烧热是 283.0 kJ mol1,贝 U 2CQ(g) = 2CO(g) + Q(g)反应的 H= 2X283.0 kJ mol1C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D. 1 mol 甲烷燃烧生成气态水和

11、二氧化碳所放出的热量是甲烷燃烧热都生成液态水的前提下，氢气的质量越大，放出的热量越多,碳酸钙受热分解是吸热反应， H0;氧化钙溶于水是放热反应， H0, 。综上所述：选择。【变式训练 2】答案：185kJ解析：在氯气中充分燃烧 1mol H2时，要先破坏 1mol 的HH 键和 1mol 的 Cl Cl 键，此过 程是需要吸收 679kJ 的能量；在氯气中充分燃烧 1mol H2时会形成 2molH Cl，放出 864KJ 的能量，吸收和H=-1411.0 kJ mol-1C2HsOH(1) +3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) mol-1-H= -1366.8 kJ(2)式(2)式

12、变换为：2CO(g)+3H20(1) = C2H5OH(1) +3O2(g)zd H=+1366. H= -1411.0 kJ-mol-1+1366.8 kJ mol-1= -44.2 H0;等质量的碳完全燃烧生成二氧化碳时放出的热解析：碳的燃烧反应是放热反应，量比不完全燃烧生成一氧化碳时放出的热量多，放热越多，等质量的气态硫单质完全燃烧生成二氧化硫时放出的热量比固态硫单质完全燃烧生成二氧化硫时放出的热量多，放出的热量越多， H 越小， H H20 H 越小， H4AH30变式训练解析及答案【变式训练 1】答案：C H 越小， H6 1mol N +3mol HkJ 1mol NH3-ckJ、

13、NH3Q)。得出如下的热化学方程式:(1)式和(3)式叠加，得到：Zn(s) + Ag2O(s) = ZnO(s) + 2Ag(s) H= 348.3 kJ/mol+31.0 kJ/mol= kJ/mol常用教学素材反应热计算的一题多解化学反应热的计算主要以热化学方程式、盖斯定律、燃烧热等的相关知识为理论基础。 进行反应热计算的常用方法有：常规计算法即列方程或方程组法、十字交叉法、平均值法、 估算法及极限思维法等等。例题：已知两个热化学方程式：H2(g)+1C2(g) = H2OQ) H=-285.8kJ/molN2(g) + 3f(g)= 2NH3(I);N2(g) + 3f(g)= 2NH

14、3(g);1H = 2(abc)kJ mol1H = 2(ab)kJ mol,A 选项正确。13N(g) +H2(g) = NHI)2213N2(g) +H2(g) = NH(g)223. (1)Zn(s) + 1/2O2(g) = ZnO(s)1H = (abc)kJ mol1H = (ab)kJ mol,C 选项错误。,D 选项错误。H = 348.3 kJ/mol(2)2Ag(s) + 1/2O2(g) = Ag2O(s)31.0 kJ/mol则 Zn(s) + Ag2O(s) = ZnO(s) + 2Ag(s)等于A.317.3.332.8 kJ/molD.317.3 kJ/mol答案

15、：A解析：1mol Zn(s)氧化的热化学方程式为：Zn(s) + 1/2O2(g) = ZnO(s)H = 348.3kJ/mol(1)式2mol Ag(s) 氧化的热化学方程式为：kJ/mol-(2)式(2)式的变换形式为：Ag2O(s)= 2Ag(s) + 1/2O2(g)(3 )式kJ/mol2Ag(s) + 1/2O2(g) = Ag2O(s)H = 31.0H = +31.0317.3,B 选项错误。112C3F8(g) +5Q (g)= 3CQ (g) +4H2O (l ) H=-2220.0kJ/mol实验测得 H 和 GHs的混合气体共 5mol,完全燃烧时放热 3847kJ

16、，则混合气体中 H 与 GH 的12体积比是()A . 1 : 3B. 3: 1 C. 1 : 4D. 1 : 1答案：选 B解析：此题属于计算型选择题，可以采取以下方法进行求解。方法一：常规计算法即列方程或方程组法设混合气中 f 的物质的量为 x，则 CH 的物质的量为 5mol x。根据题意，列方程为：285.8kJ/molxx+ 2220.0kJ/molx(5mol x)解得的物质的量 x = 3.75 mol ; QH 的物质的量为 5mol 3.75mol=1.25mol。混合气 体中 H2与的体积比即物质的量之比为3: 1,选 B。小结：以常规方法进行计算求解，思路直接，便于理解，为我们解题时的首选方法，但 是由于一般需要列方程，步骤烦琐，计算量较大，因此在解计算型选择题时尽量避免使用。 现提供以下方法进行巧解。方法二：估算排除法因为 GH8的燃烧热为 2220.0 kJ/mol，而两者