2022高二化学学案13化学反应热的计算第1课时盖斯定律反应热的计算(人教版选修4).docx

1.3 化学反响热的计算第1课时盖斯定律反响热的计算 学案人教版选修4学习目标1.知道盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。2.能用盖斯定律进行有关反响热的简单计算。3.通过有关反响热计算的学习过程，掌握有关反响热计算的方法和技巧，以进一步提高计算能力。重点·难点重点：盖斯定律；反响热的计算。难点：有关反响热的计算。1盖斯定律(1)内容不管化学反响是一步完成或分几步完成，其反响热是相同的。或者说，化学反响的反响热只与反响体系的始终和终态有关，而与反响的途径无关。(2)理解能量的释放或吸收是以发生变化的物质为根底的，没有物质的变化，就不能引发能量的变化。(3)盖斯定律的重要意义有些反响进行得很慢，有些反响不容易直接发生，有些反响的产品不纯(有副反响发生)，这给测定反响热造成了困难。如果应用盖斯定律，可以间接地把它们的反响热计算出来。2反响热的计算(1)计算依据热化学方程式。盖斯定律。燃烧热的数据。(2)计算方法如C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5kJ·mol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H2283.0kJ·mol1假设C(s)O2(g)=CO(g)的反响热为H。根据盖斯定律，知：H1HH2那么：HH1H2393.5_kJ·mol1(283.0_kJ·mol1)110.5_kJ·mol1。3根据盖斯定律计算：金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H395.41kJ·mol1, CO2(g)、H2(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.51kJ·mol1，那么金刚石转化为石墨时的热化学方程式为_。由此看来更稳定的碳的同素异形体为_。答案C(金刚石，s)=C(石墨，s)H1.90kJ·mol1石墨解析由盖斯定律，要得到金刚石和石墨的转化关系，可将两个热化学方程式相减：C(金刚石，s)=C(石墨，s)H3H1H2395.41kJ·mol1393.51kJ·mol11.90kJ·mol1。即C(金刚石，s)=C(石墨，s)H1.90kJ·mol1可见金刚石转化为石墨放出热量，说明石墨的能量更低，较金刚石稳定。4：(1)Zn(s)1/2O2(g)=ZnO(s)H348.3kJ·mol1(2)2Ag(s)1/2O2(g)=Ag2O(s)H31.0 kJ·mol1那么Zn(s)Ag2O(s)=ZnO(s)2Ag(s)的H等于()A317.3 kJ·mol1B379.3 kJ·mol1C.332.8 kJ·mol1D317.3 kJ·mol1答案A解析由(1)、(2)热化学方程式可知，(1)(2)即可得到答案。一、盖斯定律的应用1常用方法(1)虚拟路径法假设反响物A变为生成物E，可以有三个途径：由A直接变为生成物E，反响热为H由A经过B变成E，反响热分别为H1、H2。由A经过C变成D，再由D变成E，反响热分别为H3、H4、H5如下列图：那么有HH1H2H3H4H5。(2)加合法即运用所给方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。2实例如以下两个热化学方程式：P4(s，白磷)5O2=P4O10(s)H12 983.2 kJ·mol1P(s，红磷)O2(g)P4O10(s)H2738.5 kJ·mol1要写出白磷转化为红磷的热化学方程式可虚拟如下过程。根据盖斯定律：HH1+H2×42_983.2_kJ·mol1738.5_kJ·mol1×429.2_kJ·mol结果所以白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s，白磷)=4P(s，红磷)H29.2 kJ·mol1。也可利用加合法由4×得白磷转化为红磷的热化学方程式。3应用盖斯定律计算反响热时的本卷须知(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反响热数值也必须乘上该数。(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反响热也随之相加减。(3)将一个热化学方程式颠倒时，H的“号必须随之改变。【典例1】以下热化学方程式：(1)Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H25kJ·mol1(2)3Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H47 kJ·mol1(3)Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H19 kJ·mol1那么FeO(s)被CO(g)复原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式为()AFeOCO=FeCO2H11 kJ·mol1BFeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H22 kJ·mol1C.FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H11 kJ·mol1DFeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H11 kJ·mol1解析Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H25 kJ·mol1，3Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H47 kJ·mol1，Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H19 kJ·mol1，将式×3式得：2Fe3O4(s)8CO(g)=6Fe(s)8CO2(g)H25 kJ·mol1×347 kJ·mol128 kJ·mol1，将方程式两边同除以2得：Fe3O4(s)4CO(g)=3Fe(s)4CO2(g)H14kJ·mol1，将(式式)÷3即可得出答案。所以A、B、C、D四个选项中，只有C项中的热化学方程式正确。答案C【变式训练1】S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。：S(单斜，s)O2(g)=SO2(g)H1297.16kJ·mol1S(正交，s)O2(g)=SO2(g)H2296.83kJ·mol1S(单斜，s)=S(正交，s)H3以下说法正确的选项是()AH30.33kJ·mol1B单斜硫转化为正交硫的反响是吸热反响C.S(单斜，s)=S(正交，s)H3<0，正交硫比单斜硫稳定DS(单斜，s)=S(正交，s)H3>0，单斜硫比正交硫稳定答案C二、反响热的计算1反响热计算的类型及方法(1)根据热化学方程式计算：反响热与反响物各物质的物质的量成正比。(2)根据反响物和生成物的能量计算：H生成物的能量和反响物的能量和。(3)根据反响物和生成物的键能计算H反响物的键能和生成物的键能和。(4)根据盖斯定律计算：将热化学方程式进行适当的“加“减变形后，由过程的热效应进行计算、比较。(5)根据物质的燃烧热数值计算：Q(放)n(可燃物)×|H|(6)根据比热公式进行计算：Qcmt。2本卷须知(1)反响热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反响热数值同时做相同倍数的改变。(2)热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项，同时改变正负号；各项的化学计量数以及H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。(3)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H相加或相减，得到一个新的热化学方程式。(4)求总反响的反响热，不能不假思索地将各步反响的反响热简单相加。不管一步进行还是分步进行，始态和终态完全一致，盖斯定律才成立。某些物质只是在分步反响中暂时出现，最后应该恰好消耗完。【典例2】H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8kJ·mol1、1411.0kJ·mol1和1366.8kJ·mol1，那么由C2H4(g)和H2O(l)反响生成C2H5OH(l)的H为()A44.2kJ·mol1B44.2kJ·mol1C.330kJ·mol1D330kJ·mol1解析解答此题可先写出相关的热化学方程式，然后根据热化学方程式进行分析、计算。根据题给各物质燃烧热数据可得相关热化学方程式为H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ·mol1；C2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1 411.0 kJ·mol1；C2H5OH(l)3O2(g)=3H2O(l)2CO2(g)H1 366.8 kJ·mol1由可得：C2H4(g)H2O(l)=C2H5OH(l)H44.2 kJ·mol1，故A选项正确。答案A【变式训练2】：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJ·mol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H543 kJ·mol1H2(g)F2(g)=HF(g)H269 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJ·mol1(1)写出肼(N2H4)和NO2反响的热化学方程式_。(2)有人认为假设用氟气代替二氧化氮作氧化剂，那么反响释放的能量更大，肼和氟气反响的热化学方程式为_。答案(1)2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 153.7 kJ·mol1