高中化学第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算教案高二化学教案

化学反响热的计算教课目标1．理解盖斯定律的意义；2．会利用反响热的观点、盖斯定律和热化学方程式进行有关反响热的计算。教课内容一、课前回首1．焓变的定义是什么？2．化学反响的能量是如何变化的？3．中和热与焚烧热的差别？二、针对上节课练习1．25℃、1.01×105Pa，以下哪个反响放出的热量表示乙炔的燃烧热(单位：kJ/mol)（）A．2CH2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)H＝akJ·mol5H＝bkJ·molB．C2H2(g)＋2O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)3H＝ckJ·molC．C2H2(g)＋2O2(g)===2CO(g)＋H2O(g)3H＝dkJ·molD．C2H2(g)＋2O2(g)===2CO(g)＋H2O(l)2．以下对于热化学反响的描绘中正确的选项是（）

1111A．HCl和NaOH反响的中和热H＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反响的中和热H＝2×(－57.3)kJ/molB．CO(g)的焚烧热是283.0kJ/mol，则2CO(g)===2CO(g)＋O2(g)反响的H＝2×283.0kJ/molC．需要加热才能发生的反响必定是吸热反响D．1mol甲烷焚烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的焚烧热3．依照实验数据，写出以下反响的热化学方程式。（1）18g葡萄糖与适当O2（g）反响，生成CO2（g）和H2O（l），放出280.4kJ热量：____________2）2.3g某液态有机物和必定量的氧气混淆点燃，恰巧完整焚烧，生成2.7g水和2.24LCO2（标准情况）并放出68.35kJ热量：_________________________参照答案：二、课前复习1．焓变：化学反响过程中所开释或汲取的能量，都能够用热量(或变换成相应的热量)来表示，称为焓变(H)。单位：kJ/mol或kJ·mol1。2．答案：当反响物的总能量低于生成物的总能量时，反响的最后结果就为汲取能量；反之，当反响物的总能量高于生成物的总能量时，反响的最后结果就为放出能量。3．差别：中和热是以生成1mol水所放出的能量来测定的，所以书写它们的热化学方程式时，应以生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数；而焚烧热是以1mol可燃物质为标准，故书写焚烧热的热化学方程式时，应以此为标准配平，其余反响物、生成物的化学计量数既可用整数表示，也可用分数来表示。三、针对上节课的练习1．答案B分析只有1mol乙炔完整焚烧生成CO2和液态水时放出的热量才能表示乙炔的焚烧热。2．答案B分析中和热是以生成1molH2O作为标准的，所以A不正确；焚烧热是指1mol燃料完整焚烧生成稳固化合物所放出的热量，所以B正确，D不正确；有些反响需加热才能发生，但却是放热反响，比如燃料的焚烧需点燃引起才能发生，但倒是放热反响。3．答案（1）C6H12O6（s）+6O2（g）=6H2O（l）+6CO2（g）△H-2804kJ·mol12）C2H6O（l）+3O2（g）→3H2O（l）+2CO（g）△H-1367kJ·mol1分析观察物质焚烧的热化学方程式的书写。三、知识点解说重难点一盖斯定律1．含义1）不论化学反响是一步达成或分几步达成，其反响热是同样的。2）化学反响的反响热只与反响系统的始态和终态有关，而与反响的门路没关。如右图所示，H1、H2、H3之间有以下的关系：H1＝H2＋H3。2．意义利用盖斯定律，能够间接地计算一些难以测定的反响热。1比如：C(s)＋2O2(g)===CO(g)上述反响在O2供给充分时，可焚烧生成CO2；O2供给不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。所以该反响的H不易测定，可是下述两个反响的H却能够直接测得：1）C(s)＋O2(g)===CO2(g)H1＝－393.5kJ·mol1；（2）CO(g)1H2＝－283.0kJ·mol1＋2O2(g)===CO2(g)依据盖斯定律，就能够计算出欲求反响的H。剖析上述两个反应的关系，即知：H＝H1－H2。1则C(s)与O2(g)生成CO(g)的热化学方程式为C(s)＋2O2(g)===CO(g)H＝－110.5kJ·mol1。思想拓展：热化学方程式的性质①热化学方程式能够进行方向改变，方向改变时，反响热数值不变，符号相反。②热化学方程式中物质的化学计量数和反响热能够同时改变倍数。③热化学方程式能够叠加，叠加时，物质和反响物同时叠加。3．运用盖斯定律解答问题往常有两种方法：其一：虚构路径法：如C(s)＋O2(g)===CO2(g)，可设置如右图：H1H2＋H3其二：加合(或叠加)法：即运用所给方程式便可经过加减的方法获得新化学方程式。【典例1】求P4(白磷)===4P(红磷)的热化学方程式。已知：

P4(s

，白磷

)＋5O2(g)===P4O10(s)

H1①

4P(s

，红磷

)＋

5O2(g)===P

4O10(s)

H2②答案

P4(

白磷)===4P(红磷)

H＝

H1－

H2分析可用①－②得出白磷转变为红磷的热化学方程式。【典例2】已知：H2O(g)===H2O(l)H＝Q1kJ·mol1C2H5OH(g)===C2H5OH(l)H＝Q2kJ·mol1CHOH(g)＋3O(g)===2CO(g)＋3HO(g)H＝2522Q3kJ·mol1若使46g酒精液体完整焚烧，最后恢复到室温，则放出的热量为（

）A．(Q1＋Q2＋Q3)kJ

B．0.5(

Q1＋Q2＋Q3)kJ

C．(0.5

Q1－1.5

Q2＋0.5

Q3)kJ

D

．(3Q1－Q2＋Q3)kJ答案

D分析

46g

酒精即

1molC

2H5OH(l)

，依据题意写出目标反响C2H5OH(l)

＋3O2(g)===2CO2(g)

＋3H2O(l)

H而后确立题中各反响与目标反响的关系，则H＝(Q3－Q23Q1)kJ·mol1重难点二反响热的计算1．依据热化学方程式进行物质和反响热之间的求算【典例1】由氢气和氧气反响生成4.5g水蒸气放出60.45kJ的热量，则反响：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的H为（）A．－483.6kJ·mol1B．－241.8kJ·mol1C．－120.6kJ·mol1D．＋241.8kJ·mol1答案A分析已知4.5g水蒸气生成时放热60.45kJ，要求方程式中生成2molH2O(g)的H，4.5g60.45kJ解得Q＝比率关系：2mol×18g·mol－1＝Q483.6kJ，故H＝－483.6kJ·mol1。2．利用焚烧热数据，求算焚烧反响中的其余物理量【典例2】甲烷的焚烧热H＝－890.3kJ·mol11kgCH在25℃，4101kPa时充分焚烧生成液态水放出的热量约为（）A．－5.56×104kJ·mol1B．5.56×104kJ·mol1C．5.56×104kJD．－5.56×104kJ答案C分析16gCH4焚烧放出890.3kJ热量，1kgCH4焚烧放出的热量为890.3kJ×1000g＝55643.75kJ≈5.56×104kJ。16g【典例3】已知葡萄糖的焚烧热是H＝－2840kJ·mol1，当它氧化生成1g液态水时放出的热量是（）A．26.0kJB．51.9kJC．155.8kJD．467.3kJ答案A分析葡萄糖焚烧的热化学方程式是612622CHO(s)＋6O(g)＝6CO(g)＋6H2O(l)H＝－2840kJ·mol1据此成立关系式6H2O～H6×18g2840kJ1gxkJ解得x＝2840kJ×1g＝26.3kJ，A选项切合题意。6×18g3．利用盖斯定律的计算【典例4】已知以下热化学方程式：①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)H1＝－26.7kJ·mol1②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)H2＝－50.75kJ·mol1③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)H3＝－36.5kJ·mol1则反响FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)的焓变为()A．＋7.28kJ·mol1B．－7.28kJ·mol1C．＋43.68kJ·mol1D．－43.68kJ·mol1答案A分析依据盖斯定律，第一考虑目标反响与三个已知反响的关系，三个反响中，FeO、CO、Fe、CO2是要保存的，而与这四种物质没关的Fe2O3、Fe3O4要经过方程式的叠加处理予以消去：所以将①×3－②－③×2获得：6FeO(s)＋6CO(g)＝6Fe(s)＋6CO(g)H＝＋43.652kJ·mol1化简：FeO(s)＋CO(g)＝Fe(s)＋CO2(g)H＝＋7.28kJ·mol1【典例5】已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)H＝－571.6kJ·mol11H＝－282.8kJ·mol1CO(g)＋2O2(g)===CO2(g)现有CO、H2、CO2构成的混淆气体67.2L(标准情况)，经完整燃烧后放出的总热量为710.0kJ，并生成18g液态水，则焚烧前混淆气体中CO的体积分数为（）A．80%B．50%C．60%D．20%答案B分析依据生成18g液态H2O知混淆气体中含1molH2，该反响571.6产生的热量为kJ＝285.8kJ。CO焚烧放出2的热量为710.0kJ－285.8kJ＝424.2kJ，则CO的物质的424.2kJ量为n(CO)＝282.8kJ·mol－1＝1.5mol，V(CO)%＝×100%＝50%。五、讲堂练习1．以下与化学反响能量变化有关的表达正确的选项是（）A．生成物总能量必定低于反响物总能量B．放热反响的反响速率老是大于吸热反响的反响速率C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接丈量的反响焓变D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不一样2．已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的焚烧热分别是285.8kJ·mol1、1411.0kJ·mol1和1366.8kJ·mol1，则由C2H4(g)和H2O(l)反响生成C2H5OH(l)的H为（）A．－44.2kJ·mol1B．＋44.2kJ·mol330kJ·mol1D．＋330kJ·mol

1C．－13．氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷焚烧的热化学方程式分别为：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)H＝－285.8kJ/molCO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)H＝－283.0kJ/molC8H18(l)＋25/2O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)H＝－5518kJ/molCH4(g)＋2O(g)===CO2(g)＋2H2O(l)H＝－890.3kJ/mol同样质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完整焚烧时，放出热量最少的是（）A．H2B．COC．C8H18D．CH44．在298K、100kPa时，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)H1Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)H22Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)H3则H3与H1和H2间的关系正确的选项是（）A．H＝H＋2HB．H＝H＋HC．H3123123H1－2H2D．H3＝H1－H25．已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石焚烧的热化学方程式分别为C(石墨，

s)＋

O2(g)===CO2(g)

H＝－393.51kJ

·mol

1①C(金刚石，

s)＋

O2(g)===CO2(g)

H＝－395.41kJ

·mol

1②据此判断，以下说法中正确的选项是（

）A．由石墨制备金刚石是吸热反响；等质量时石墨的能量比金刚石的低B．由石墨制备金刚石是吸热反响；等质量时石墨的能量比金刚石的高C．由石墨制备金刚石是放热反响；等质量时石墨的能量比金刚石的低D．由石墨制备金刚石是放热反响；等质量时石墨的能量比金刚石的高33H1＝＋6．已知：（1）Fe2O3(s)＋2C(s)===2CO2(g)＋2Fe(s)234.1kJ·mol11222kJ·mol（2）C(s)＋O(g)===CO(g)H＝－393.53H是（则2Fe(s)＋2O2(g)===Fe2O3(s)的）A．－824.4kJ·mol1B．－627.6kJ·mol1C．－744.7kJ·mol1D．－169.4kJ·mol17．由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为4Ca5(PO4)3F(s)＋21SiO2(s)＋30C(s)===3P4(g)＋20CaSiO3(s)＋30CO(g)＋SiF4(g)H已知同样条件下：4Ca5(PO4)3F(s)＋3SiO2(s)===6Ca3(PO4)2(s)＋2CaSiO3(s)＋SiF4(g)H12Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===P4(g)＋6CaO(s)＋10CO(g)H2SiO2(s)＋CaO(s)===CaSiO3(s)H3用H1、H2和H3表示H，H＝________。8．已知25℃、101kPa时以下反响的热化学方程式为：①CHCOOH(l)＋2O(g)===2CO(g)＋2HO(l)H＝－870.33221kJ·mol1②C(s)＋O2(g)===CO2(g)H2＝－393.5kJ·mol11H3＝－285.8kJ·mol1③H(g)＋2O2(g)===H2O(l)2则反响：④2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)在该条件下的反响热H4＝____________。9．假如1个反响能够分几步进行，则各分步反响的反响热之和与该反响一步达成时的反响热是同样的，这个规律称为盖斯定律。据此回答以下问题：1）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)，亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g)H1＝＋156.6kJ/molCH3CH===CH2(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g)H2＝＋32.4kJ/mol则同样条件下，丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为____________________________。（2）已知：Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)＋10H2O(g)H1＝＋532.36kJ/molNa2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)H2＝＋473.63kJ/mol写出Na2CO3·H2O脱水反响的热化学方程式_____________________________________。1H＝－283kJ·mol10．已知：CO(g)＋2O2(g)===CO2(g)CH4(g)＋2O(g)===CO2(g)＋2H2O(g)H＝－802.3kJ·mol

111H＝－241.8kJ·mol1H2(g)＋2O2(g)===H2O(g)1.792L(标准情况)的CO、CH4和O2构成的混淆物，在量热器中燃烧时，放出13.683kJ热量。若向焚烧产物中再加必定量的H2使其焚烧完整，又放出9.672kJ热量，求原混淆物中各气体的体积。11．化工生产顶用烷烃和水蒸气反响获得以CO和H2为主的混淆气体。这类混淆气体可用于生产甲醇和合成氨，对甲烷而言，有以下两个主要反响：1H1＝－36kJ·mol①CH4(g)＋2O2(g)===CO(g)＋2H2(g)②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)H2＝＋216kJ·mol

11由反响①、②推出总反响热为零的总反响方程式③，并求进料气中空气(O2的体积分数为21%)与水蒸气的体积比。12．煤焚烧的反响热可经过以下两种门路来利用：a．利用煤在充分的空气中直接焚烧产生的反响热；b．先使煤与水蒸气反响获得氢气和一氧化碳，而后使获得的氢气和一氧化碳在充分的空气中焚烧。这两个过程的热化学方程式为：a．C(s)＋O2(g)===CO2(g)H＝E1①H＝E2②1b．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)H2(g)＋2O2(g)===H2O(g)H＝E3③1H＝E4④CO(g)＋2O2(g)===CO2(g)回答：（1）与门路a相比门路b有较多的优点，即_________________________________________________________________________________________________________________________。（2）上述四个热化学方程式中的哪个反响H>0________。3）等质量的煤分别经过以上两条不一样的门路产生的可利用的总能量关系正确的选项是________。A．a比b多B．a比b少C．a与b在理论上同样（4）依据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为______________。参照答案1．答案C分析放热反响生成物总能量低于反响物总能量，吸热反响生成物总能量高于反响物总能量，A错误；化学反响的速率与反响物自己的性质、温度、压强、浓度、催化剂等要素有关，与吸热、放热反响没关，B错误；经过盖斯定律能够间接丈量某些难以直接丈量的反响的焓变，C正确；同温同压下，H2(g)

＋Cl2(g)===2HCl(g)

的反响条件不会影响

H的值，D错误。2．答案A分析解答本题可先写出有关的热化学方程式，而后依据热化学方程式进行剖析、计算。依据题给各物质焚烧热数据可得有关热化学方程式为：1H＝－285.8kJ·mol1①H(g)＋2O2(g)===H2O(l)；2②C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)H＝－1411.0kJ·mol1③C2H5OH(l)＋3O2(g)===3H2O(l)＋2CO(g)H＝－1366.8kJ·mol1由②－③可得：C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l)H＝－44.2kJ·mol1，故A选项正确。3．答案B分析题中各H对应的可焚烧物的物质的量为1mol，把它们的H值分别换算成1g可燃物焚烧的热量(即H/m)即可比较。4．答案A分析令2HO(g)===O(g)＋2H(g)H①；Cl(g)＋22212H2(g)===2HCl(g)H2②；2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)H3③依据盖斯定律，将反响①＋反响②×2即可求得反响③，所以有H3＝H1＋2H2，故A项正确。5．答案A分析盖斯定律是热化学方程式书写的依照之一，同时经过的比较，亦可判断物质能量的高低。依据盖斯定律，将①式减去②式，获得以下热化学方程式：C(石墨，s)===C(金刚石，s)H＝＋1.90kJ·mol1说明由石墨制备金刚石是吸热反响，汲取的热量作为化学能的形式储存在金刚石中，也就是等质量的金刚石拥有的能量比石墨高，A选项正确。6．答案A分析33223H2×(2)－(1)便可得2Fe(s)＋2O(g)===FeO(s)，则3H2－H1＝－824.4kJ·mol1＝2。7．答案（1）H1＋3H2＋18H38．答案－488.3kJ·mol19．答案（1）C3H8(g)―→CH3CHCH2(g)＋H2(g)H＝＋124.2kJ/mol（2）Na2CO·HO(s)===NaCO(s)＋H2O(g)H＝＋322358.73kJ/mol分析

（1）由

C3H8(g)

―→CH4(g)

＋HC≡CH(g)＋

H2(g)

H1＝＋156.6kJ/mol①CH3CH===CH2(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g)H＝＋32.4kJ/mol②①－②能够获得C3H8(g)―→CH3CH===CH2(g)＋H2(g)H＝H1－H2＝＋156.6kJ/mol－32.4kJ