高中化学人教版高中选修4化学反应原理第一章化学反应与能量盖斯定律校赛得奖

已知碳燃烧过程中可能发生以下化学变化并伴随有能量转换，观察对应的三个热化学反应方程式，寻找其关联？①C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)

ΔH1＝－110.5kJ/mol②C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH2＝－393.5kJ/mol③CO(g)

＋1/2O2(g)===CO2(g)

ΔH3＝－283.0kJ/mol活动一：发现问题

盖斯，瑞士化学家（G.H.Hess,1802－1850）不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。

核心问题：推理计算，探究盖斯定律的原理和应用。小组讨论，设法从多角度（如模型推理、数据计算等）论证盖斯定律的合理性。活动二：推理论证数据素材：①C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)

ΔH＝－110.5kJ/mol②C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－393.5kJ/mol③CO(g)

＋1/2O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－283.0kJ/mol④H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8kJ/mol⑤H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)ΔH=－285.8kJ/mol⑥C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH=+131.3kJ/mol⑦H2O(g)―→H2O(l)ΔH＝－44.0kJ/mol终态h=300m反应热始态

ΔH1

+ΔH3=ΔH2

ΔH2=-285.8kJ/mol

H2(g)+－O2(g)H2O(g)H2O(l)ΔH1=-241.8kJ/mol

ΔH3=-44.0kJ/mol

12天然气完全燃烧天然气不完全燃烧火焰

淡蓝色火焰

黄(红)色火焰

CO2、H2O

CO(

CO2)、H2O放热较多放热较少产物热量1.已知通过实验测量天然气的燃烧热为890.0kJ/mol，即完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=－890.0kJ/mol，而不完全燃烧的热效应因为产物混合难于准确测定，请设法求算CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(l)的反应热？活动三：领会意义CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=

-890.0kJ/mol

CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH=-607.0kJ/mol

科学研究中：计算难以测量、进行缓慢、难以发生的反应的反应热4FeS2(s)+11O2(g)==2SO2(g)+8Fe2O3

工业生产硫酸2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)每生产1tH2SO4(l)大约耗能100kW·h（3.6×105KJ）ΔH<0ΔH<0ΔH<0活动三：领会意义2.已知硫酸工业制备过程中，每生产1tH2SO4(l)大约耗能100kW·h（3.6×105KJ），涉及的化学反应及热效应如下：S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-298kJ/mol2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH2=-196kJ/molSO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)ΔH3=-130kJ/mol尝试初略计算生产1tH2SO4(l)的反应热效应，谈谈有何启发？

生产1tH2SO4

约100kW·h电能消耗

约200kW·h电能放出“废热”利用工业生产硫酸热交换器生产生活中：解决燃料燃烧、“废热”利用等问题。活动三：领会意义运用反馈尝试在5分钟内完成以下问题，注意保留分析过程：（2020全国Ⅰ卷）硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+1/2O2(g)===SO3(g)ΔH=−98kJ·mol−1。回答下列问题：（1）钒催化剂参与反应的能量变化如图(a)所示，V2O