化学反应热的计算 学案-高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

PAGE1第二节反应热的计算第一课时【学习目标】1．能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算2．掌握计算反应热的方法【目标一】盖斯定律1．内容1836年，化学家盖斯从大量实验中总结出一条规律：一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是的(填“相同”或“不同”)。2．特点⑴反应的热效应只与始态、终态有关，与无关。⑵反应热总值一定，如右图表示始态到终态的反应热。则ΔH＝＝。3．意义在众多的化学反应中，有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应往往伴有副反应发生，这给直接测定反应热造成了困难。利用盖斯定律，可以间接地将它们的反应热计算出来。4．盖斯定律应用的常用方法⑴虚拟路径法：若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：①由A直接变成D，反应热为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，如图所示：则有：ΔH＝ΔH1+ΔH2+ΔH3⑵加合法：将需要消去的物质先进行乘除运算，使它们的化学计量数相同，然后进行加减运算。5．应用盖斯定律计算反应热时的注意事项⑴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。⑵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(带符号)。⑶将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“+”“－”号必须随之改变，但数值不变。【例1】已知：=1\*GB2⑴C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ/mol⑵CO(g)+eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ/mol求C(s)+eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)的反应热ΔH。根据盖斯定律，知：则ΔH1＝，即：ΔH＝【目标二】反应热的计算计算依据计算方法热化学方程式热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变正负号，各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数根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ΔH）相加或相减，得到一个新的热化学方程式根据燃烧热可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热根据化学键的变化ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的能量和－生成物的化学键形成所放出的能量和根据反应物和生成物的总能量ΔH＝E(生成物)－E(反应物)【导练一】在298K、100kPa时，已知：①2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)ΔH1②Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)ΔH2③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是（）A．ΔH3＝ΔH1+2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1+ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2【导练二】试验中不能直接测出由石墨和氢气合成甲烷反应的△H4，但可测出C(石墨)、H2和CH4的燃烧热。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH1＝－890.3kJ/mol①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H2＝－393.5kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H3＝－285.8kJ/mol③C(石墨，s)+2H2(g)=CH4(g)△H4④请根据盖斯定律求△H4＝【导练三】科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特殊反应的热效应。⑴P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1＝－2983.2kJ·mol－1⑵P(s,红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H2＝－738.5kJ·mol－1则白磷转化为红磷的热化学方程式相同的状况下，能量较低的是白磷的稳定性比红磷（填“高”或“低”）。【导练四】盖斯定律认为能量总是守恒的，化学反应过程一步完成或分步完成，整个过程的热效应是相同的。已知：①H2O(g)=H2O(l)ΔH1＝－Q1kJ/mol②C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2＝－Q2kJ/mol③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3＝－Q3kJ/mol若使23g液态酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(kJ)（）A．Q1+Q2+Q3B．1.5Q1－0.5Q2+0.5Q3C．0.5Q1－1.5Q2+0.5Q3D．0.5(Q1+Q2+Q3)【归纳总结】:应用盖斯定律求焓变利用已知热化学方程式的焓变求未知反应焓变的方法：(1)确定待求反应的化学方程式。(2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。(3)利用同侧相加、异侧相减进行处理。(4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。(5)实施叠加并确定反应热的变化。【目标三】盖斯盖斯（1802~1850）俄国化学家。1802年8月8日生于瑞士日内瓦市一位画家家庭，三岁时随父亲定居俄国莫斯科，因而在俄国上学和工作。1825年毕业于多尔帕特大学医学系，并取得医学博士学位。1826年弃医专供化学，并到瑞典斯德哥尔摩柏济力阿斯实验室进修化学，从此与柏济力阿斯结成了深厚的友谊。回国后到乌拉尔作地质调查和勘探工作，后又到伊尔库茨克研究矿物。1828年由于在化学上的卓越贡献被选为圣彼得堡科学院院士，旋即被聘为圣彼得堡工艺学院理论化学教授兼中央师范学院和矿业学院教授。1838年被选为俄国科学院院士。1850年12月13日盖斯卒于俄国圣彼得堡（前苏联时期的列宁格勒）。盖斯早年从事分析化学的研究，曾对巴库附近的矿物和天然气进行分析，做出了一定成绩，以后还曾发现蔗糖可氧化成糖二酸。1830年专门从事化学热效应测定方法的改进，曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计，从而准确地测定了化学反应中的热量。1836年经过许多次试验，他总结出一条规律：在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的还是分步进行的，其热量变化是相同的，1860年以热的加和性守恒定律形式发表。这就是举世闻名的盖斯定律。【目标四】整理与提升=1\*GB2⑴化学反应中能量变化的认识视角体系与环境的体系与环境的能量转化化学内能（U）变化守恒化学反应中的能量变化热效应表征计算等温等压下，反应热可用焓变（ΔH）表示根据热化学方程式、=2\*GB2⑵化学反应的热效应反应类型放热反应（以H2与Cl2反应生成HCl为例）吸热反应（以H2O(g)分解成H2和O2为例）体系与环