2017-2018学年高中化学选修四导学案(26份)-人教课标版3VIP

第三节化学反应热的计算.理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。.能利用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。盖斯定律．内容不论化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。．特点()反应的热效应只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。()同一反应的反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。则Δ＝Δ＋Δ＝Δ＋Δ＋Δ。．应用()科学意义：有的反应进行得很慢，有些反应不直接发生，有些反应产品不纯，无法或较难通过实验测定这些反应的反应热，应用盖斯定律可间接地计算反应热。()计算方法：如求()＋\()()()的反应热Δ。根据盖斯定律可得：Δ＝Δ＋Δ，则：Δ＝Δ－Δ。．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。()一个反应一步完成或分几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多。()()化学反应过程，既遵循质量守恒定律，也遵循能量守恒定律。()()不同的热化学方程式之间，因反应的物质不同，故热化学方程式不能相加减。()()由(金刚石，)(石墨，)Δ＝－，可知：金刚石比石墨更稳定。()答案：()×()√()×()×．一定量固态碳在炉膛内完全燃烧，放出热量为；向炽热的炉膛内通入水蒸气会产生水煤气，水煤气完全燃烧生成水蒸气和二氧化碳放出热量为。若炉膛内燃烧等质量固态碳，则(填“＞”“＜”或“＝”)。解析：根据盖斯定律，两种情况下的始态与终态相同，故放出的热量是相同的。答案：＝．盖斯定律应用的常用方法()虚拟路径法若反应物变为生成物，可以有两个途径：①由直接变成，反应热为Δ；②由经过变成，再由变成，每步的反应热分别为Δ、Δ、Δ，如图所示：则有Δ＝Δ＋Δ＋Δ。()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。．应用盖斯定律计算反应热时的注意事项()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。()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)。()将一个热化学方程式颠倒时，Δ的“＋”“－”号必须随之改变，但数值不变。利用盖斯定律可由总反应和分反应来确定另一分反应的热效应，也可以确定反应物和生成物的相对稳定性。反应放热，则生成物能量较低，生成物的稳定性较反应物的强；反之，则弱。已知：()＋()()Δ()＋()()Δ()＋()()Δ()＋()()Δ()＋()()＋()Δ下列关于上述反应焓变的判断正确的是()．Δ>，Δ< ．Δ>，Δ>．Δ＝Δ＋Δ ．Δ＝Δ＋Δ[解析]或燃烧生成均是放热反应，Δ<，错误；与反应生成是吸热反应，则Δ>，与反应生成是放热反应，则Δ<，错误；将第个方程式和第个方程式相加可得第个方程式，所以由盖斯定律得Δ＝Δ＋Δ，正确；由盖斯定律得Δ＝\()Δ＋\()Δ，错误。[答案]()根据上述题目给出的热化学方程式求\()()＋\()()\()()的Δ。()用Δ和Δ表示反应()＋()()＋()的Δ。答案：()Δ＝\()Δ。()将第个方程式乘以和第个方程式乘以相加可得目标方程式，所以由盖斯定律得Δ＝Δ＋Δ。\\\()利用已知热化学方程式的焓变求未知反应焓变的方法()确定待求反应的热化学方程式。()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)。()利用同侧相加、异侧相减进行处理。()根据待求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。()将调整后的化学方程式进行叠加并确定反应热的变化。盖斯定律及其应用．已知：()＋()()Δ＝－①，()＋()()Δ＝－②，则反应()＋()()＋()的Δ为()．＋ ．＋．－ ．－解析：选。根据盖斯定律：由①×\()－②×\()可得：()＋()()＋()，则Δ＝\()Δ－\()Δ＝\()×(－)－\()×(－)＝－。．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：①()()Δ＝②()()Δ＝③()＋()()＋()Δ＝若使液态酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为()()．＋＋．－＋．－＋．(＋＋)解析：选。将③－②＋×①就能得到液态酒精完全燃烧最后恢复到室温所放出的热量，然后将该热量再除以即可。根据盖斯定律书写热化学方程式．已知金刚石和石墨在氧气中燃烧的热化学方程式分别为(金刚石，)＋()()Δ＝－，(石墨，)＋()()Δ＝－。试写出金刚石转化成石墨的热化学方程式：。解析：将题给两个热化学方程式依次标为①和②，根据盖斯定律由①－②得：(金刚石，)(石墨，)Δ＝－。答案：(金刚石，)(石墨，)Δ＝－．(·高考四川卷)已知℃、时：()＋()()Δ＝－·－()＋()()Δ＝－·－()＋()＋()()Δ＝－·－在空气中加热反应生成的热化学方程式是。解析：将所给热化学方程式标号：()＋()()Δ＝－·－①()＋()()Δ＝－·－②()＋()＋()()Δ＝－·－③根据盖斯定律：①＋②×－③×可得：()＋()()＋()Δ＝－·－。答案：()＋()()＋()Δ＝－·－反应热的计算．计算依据()热化学方程式；()能量；()键能；()燃烧热；()盖斯定律。．计算方法()根据热化学方程式计算：反应热与反应物各物质的物质的量成正比。()根据反应物和生成物的能量计算：Δ＝生成物的能量总和－反应物的能量总和。()根据反应物和生成物的键能计算：Δ＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。()根据物质的燃烧热数值计算：(放)＝(可燃物)×Δ(燃烧热)。()根据盖斯定律计算：将热化学方程式进行适当的“加”“减”等变形后，由过程的热效应进行计算、比较。．已知：()＋\()()()Δ＝－·－，则生成放出热量为。答案：．已知固体硫完全燃烧时放出的热量，写出表示硫燃烧的热化学方程式：。答案：()＋()()Δ＝－．已知：温度过高时，()转变为()；①()＋()()＋()Δ＝＋·－②()＋()()＋()Δ＝－·－则()()的Δ＝。答案：＋·－．运用热化学方程式进行反应热的计算，可以从反应式中各物质的物质的量、质量、标准状况下气体体积、反应热等对应关系，列式进行简单计算。．注意热化学方程式中化学计量数只表示物质的物质的量，必须与Δ相对应，如果化学计量数加倍，则Δ也要加倍。尤其是利用盖斯定律计算反应热时，热化学方程式可以直接相加减，化学计量数必须与Δ相对应。．热化学方程式中的反应热是指按所给形式反应完全时的反应热。．正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。()在微生物作用的条件下，\\(＋)经过两步反应被氧化成\\(－)。两步反应的能量变化示意图如下：①第一步反应是(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是。②\\(＋)()全部氧化成\\(－)()的热化学方程式是。()在、时，已知：()()＋()Δ；()＋()()Δ；()＋()()＋()Δ；则Δ与Δ和Δ之间的关系正确的是。．Δ＝Δ＋Δ ．Δ＝Δ＋Δ．Δ＝Δ－Δ ．Δ＝Δ－Δ()已知：()＋()()Δ＝－·－①()＋()()＋\()()Δ＝－·－②则()与()反应放出热量时，电子转移数目为。()已知()＋()()Δ＝－·－，蒸发()需要吸收的能量为，其他相关数据如下表：物质()()()分子中的化学键断裂时需要吸收的能量()则表中＝。[解析]()由图可知：\\(＋)()＋\()()\\(－)()＋＋()＋()Δ＝－·－，\\(－)()＋\()()\\(－)()Δ＝－·－，将两个热化学方程式相加即可得第②问答案。()将题中三个热化学方程式依次编号为①、②、③，则③＝①＋②×，所以Δ＝Δ＋Δ。()(①＋②×)×\()得：()＋()()Δ＝－·－，即该反应放出热量时转移－。()由题中热化学方程式及蒸发()吸热可得：()＋()()Δ＝－·－，则＋－＝－，＝。[答案]()①放热Δ<(或反应物的总能量大于生成物的总能量)②\\(＋)()＋()\\(－)()＋＋()＋()Δ＝－·－()()×(或)()\\\()利用图示求Δ的方法放热反应(、、均大于，下同)Δ＝(－)＝(－)＝－吸热反应Δ＝(－)＝(－)＝＋利用燃烧热或热化学方程式计算反应热．(·高考海南卷)已知丙烷的燃烧热Δ＝－·－，若一定量的丙烷完全燃烧后生成水，则放出的热量约为()． ．． ．解析：选。丙烷分子式是，燃烧热为Δ＝－·－，丙烷完全燃烧会产生水，放热。丙烷完全燃烧产生水，水的物质的量为，则消耗丙烷的物质的量为，所以反应放出的热量＝×·－＝，则放出的热量约为。．已知：()＋()()Δ＝－；()＋()()Δ＝－。现有由炭粉和氢气组成的悬浮气，在氧气中完全燃烧生成()和()，共放出热量，则悬浮气中与的物质的量之比为()．∶ ．∶．∶ ．∶解析：选。设悬浮气中炭粉的物质的量为，氢气的物质的量为，则：\\\{(\\\\(＋＝＋＝))解方程组得：＝，＝，即两者的物质的量之比为∶。利用盖斯定律或其他条件计算反应热．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。()如图是()和()反应生成()过程中能量变化示意图，请写出和反应的热化学方程式：。()已知化学键键能是形成或拆开化学键放出或吸收的能量，单位·－。已知：化学键—≡键能·－试根据表中及图中数据计算—键的键能为·－。()用催化还原还可以消除氮氧化物的污染。例如：()＋()()＋()Δ＝－·－①()＋()()Δ＝－·－②若还原至，则该反应过程中的反应热Δ＝·－(用含、的式子表示)。解析：()由图像可知，该反应为放热反应，且生成()时，放出的热量为(－)＝，故和反应的热化学方程式为()＋()()Δ＝－·－。()设—键的键能为，故反应热Δ＝－·－＝(×＋)·－－×，＝·－。()由①－②×，可得：()＋()()＋()，故其反应热Δ＝(－)·－，故还原至，反应热为(－)·－。答案：()()＋()()Δ＝－·－()()(－)重难易错提炼.盖斯定律的实质是Δ只与反应物、生成物的能量或键能有关，与反应过程及中间产物的能量无关。.热化学方程式可直接相加减，但必须遵循左加(减)左、右加(减)右、Δ加(减)Δ。.多个反应叠加时，若原理理解不透，计算易出错。若已知反应中的物质与目标反应的物质同侧，则方程式相加；不同侧，则方程式相减。如果化学计量数不同，则乘或除以一定系数，使已知反应物质的化学计量数与目标反应物质的化学计量数相等。.物质键能与物质所含能量两个概念易弄混。物质化学键键能越大，其能量(及焓)越低，该物质越稳定。反之，物质化学键键能越小，其能量(及焓)越高，该物质越不稳定。课后达标检测[基础巩固]．下列说法正确的是()．化学反应的反应热与反应过程有密切的关系．化学反应的反应热决定于反应体系的始态和终态．盖斯定律只是一条简单的自然规律，其实际作用不大．有的化学反应过程没有能量变化解析：选。反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应过程无关，错，对；盖斯定律的实际作用很大，错；任何化学反应均有能量变化，错。．已知：()＋()()Δ＝－；()＋\()()()Δ＝－；则在中完全燃烧，放出的热量为()． ．． ．解析：选。在中完全燃烧生成，故完全燃烧放出热量为×＝。．已知葡萄糖的燃烧热是，当它氧化生成水时放出的热量是()． ．． ．解析：选。葡萄糖的燃烧热的热化学方程式：()＋()()＋()Δ＝－，由此可知，生成×＝水放出热量，则生成水时放出的热量为÷≈。．已知℃、条件下：①()＋()()Δ＝－·－②()＋()()Δ＝－·－由此得出的正确结论是()．等质量的比能量高，由变为为放热反应．等质量的比能量低，由变为为吸热反应．比稳定，由变为为吸热反应．比稳定，由变为为放热反应解析：选。已知℃、条件下：①()＋()()Δ＝－·－，②()＋()()Δ＝－·－，根据盖斯定律①－②得到：()()Δ＝Δ－Δ＝－·－－(－·－)＝＋·－，氧气转化为臭氧是吸热反应，氧气生成臭氧吸收热量，故错误；等质量的比的能量低，由变为是吸热反应，故正确；由变为的化学反应为吸热反应，氧气的能量低，故氧气比臭氧稳定，故、错误。．已知：()＋\()()\()()＋()Δ＝＋；()＋()()Δ＝－；则()＋\()()()的Δ是()．－ ．－．－ ．－解析：选。观察热化学方程式①()＋\()()\()()＋()Δ＝＋；②()＋()()Δ＝－；②×\()－①可得()＋\()()()，则Δ＝\()Δ－Δ＝－≈－。．(·重庆渝中区月考)下表中列出了℃、时一些物质的燃烧热数据。物质燃烧热()已知键能：—键：，—键：。则下列叙述正确的是()．()＋()()Δ＝－．—键键长小于—键．≡键的键能为．()()＋()Δ＝－解析：选。项，生成的水应为液态，错误；项，原子半径大于原子半径，故—键键长大于—键键长，错误；由盖斯定律和已知数据可得()()＋()Δ＝＋，设≡键的键能为，由键能与反应热的关系可知＋＝×－×－－×，解得＝，故项正确，项错误。．氯原子对的分解有催化作用：()＋()()＋()Δ，()＋()()＋()Δ，大气臭氧层的分解反应是()＋()()Δ，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中正确的是()．反应()＋()()的Δ＝－．反应()＋()()的Δ＝－．()＋()()是吸热反应．Δ＝Δ＋Δ解析：选。()与()的总能量高于生成物()的能量，反应()＋()()为放热反应，Δ<，Δ＝－，故、、错误；根据盖斯定律可得Δ＝Δ＋Δ，故正确。．(单斜)和(正交)是硫的两种同素异形体。已知：①(单斜，)＋()()Δ＝－；②(正交，)＋()()Δ＝－；③(单斜，)(正交，)Δ。下列说法正确的是()．Δ＝＋．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应．(单斜，)(正交，)Δ＜，正交硫比单斜硫稳定．(单斜，)(正交，)Δ＞，单斜硫比正交硫稳定解析：选。根据盖斯定律得③＝①－②，则Δ＝Δ－Δ＝－，说明反应③为放热反应，单斜硫的能量比正交硫高，正交硫更稳定。．已知：①()＋()()＋()Δ＝－；②()＋\()()()Δ＝－；③()＋\()()()Δ＝－。常温下取体积比为∶的甲烷和氢气的混合气体(已折合成标准状况)，经完全燃烧恢复到常温，放出的热量是()．＋ ．＋．＋ ．＋解析：选。标准状况下，混合气体中，()＝\()×＝，则()＝，由于完全燃烧恢复到常温时，水为液体，因此燃烧放出的热量应按反应③进行计算，结果为＋。．(·银川高二测试)已知下列两个热化学方程式：()＋\()()()Δ＝－()＋()()＋()Δ＝－()实验测得和的混合气体共，完全燃烧生成液态水时放热，则混合气体中和的体积之比为。()已知：()()Δ＝＋，写出丙烷燃烧生成和气态水的热化学方程式：。解析：()设、的物质的量分别为、，则\\\{(\\\\(＋＝＋＝))解得：＝，＝，在相同、时，\(()())＝\(()())＝\()＝∶。()由()()Δ＝＋，则()变为气态水吸热为，故()＋()()＋()Δ＝－。答案：()∶()()＋()()＋()Δ＝－．()已知：①()＋\()()()Δ＝－·－②()＋\()()()Δ＝－·－写出与反应的热化学方程式：。()已知：①()＋\()()()Δ＝－·－②()＋\()()()Δ＝－·－写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：。答案：()()＋()()＋()Δ＝－·－()()＋()()＋()Δ＝＋·－．(·开封高二检测)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知：液态肼与足量液态双氧水反应，生成水蒸气和氮气，放出的热量。()已知()()Δ＝＋·－，则液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是。()此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大的优点是。()已知：()＋()()Δ＝＋·－①()＋()()＋()Δ＝－·－②则肼和二氧化氮反应的热化学方程式为。解析：()的物质的量为。由方程式()＋()()＋()知生成水的物质的量()＝×＝，则与反应生成()放热为·－×＋×·－＝。()产物为和，无污染。()由所提供方程式，利用盖斯定律，将②－①÷可得肼和二氧化氮反应的热化学方程式。答案：()()产物不会造成环境污染()()＋()\()()＋()Δ＝－·－[能力提升]．已知下列反应的热化学方程式：()＋()＋()＋()()()Δ()＋()()Δ()＋()()Δ则反应()()()＋()＋()＋()的Δ为()．Δ＋Δ－Δ．Δ－Δ－Δ．Δ－Δ－Δ．Δ－Δ＋Δ解析：选。将已知方程式依次编号为①②③，利用盖斯定律，由②×＋③×－①×得目标方程式，则Δ＝Δ＋Δ－Δ，正确。．已知热化学方程式：()()＋()Δ＝＋；()＋()()Δ＝－。为提供分解固体所需的能量，理论上需完全燃烧碳的物质的量是()\()\(×)\(×)\(×)解析：选。根据所给热化学方程式可知分解所需要的能量为\()，则根据碳燃烧的热化学方程式，可以确定答案为。．已知℃、下，断裂—键要吸收的能量，断裂—键要吸收的能量，断裂中的键要吸收的能量，形成()中的—键要放出的能量，形成二氧化碳分子中的键要放出的能量。已知()()Δ＝＋·－，在丙烷燃烧过程中不考虑其他能量转化，下列说法正确的是()．丙烷完全燃烧的热化学方程式为＋＋Δ＝－·－．()＋()()＋()Δ＝－·－．丙烷完全燃烧的热化学方程式为()＋()()＋()Δ＝＋·－．丙烷完全燃烧的能量变化曲线可用如图表示解析：选。项，书写热化学方程式时应标明物质的聚集状态，项错误。项，结合题干信息可得()＋()()＋()Δ＝·－×＋×·－＋×·－－××·－－××·－＝－·－，选项中的应为气态，项错误。项，Δ<，项错误。项，该反应为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，项正确。．(·江门高二测试)研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过的知识回答下列问题：()已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示：①反应的热化学方程式为。②已知：()＋()()＋()Δ＝＋·－，则()＋()()Δ＝。()化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)化学键时释放(或吸收)的能量。已知：≡键的键能是·－，—键的键能是·－；—键的键能是·－。则\()()＋\()()()Δ＝。解析：()①由能量变化图示可知该反应的热化学方程式为()＋()()＋()Δ＝－·－；②()＋()()＋()减去()＋()()＋()，可得：()＋()()Δ＝＋·－；()根据键能的定义及与反应热的关系可知：Δ＝\()×·－＋\()×·－－×·－＝－·－。答案：()①()＋()()＋()Δ＝－·－②＋·－()－·－．到目前