2022高二化学学案13化学反应热的计算(人教版选修4).docx

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1、1.3 化学反响热的计算 学案人教版选修4 学习目标1.熟练掌握热化学方程式的书写及正误判断。2.应用盖斯定律进行化学反响的反响热的计算。3.掌握其他进行反响热计算的方法。题型一热化学方程式的书写及正误判断方法点拨：热化学方程式的书写及正误判断时，应注意以下几个方面：1注明各物质的聚集状态：聚集状态之间的变化有能量变化，如H2与O2反响生成1mol的气态水和1mol的液态水放出的热量不同，即H的数值不同。2热化学方程式中的化学计量数仅表示该物质的物质的量，不表示微粒个数，故可以是整数也可以是分数。3热化学方程式是指反响已完成的量，而H的值也与反响完成的量有关，故方程式中的化学计量数必须与H相对

2、应，成比例变化。4对于可逆反响的情况，正反响与逆反响的H数值相等，符号相反，尤其注意：如合成氨的反响3H2(g)N2(g)2NH3(g)H92.4kJmol1是指生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量，而不是3molH2(g)与1molN2(g)混合在一定条件下反响就可放出92.4kJ的热量，实际放出的热量小于92.4kJ。5同一反响中物质的聚集状态不同，反响热数值大小也不同。【典例1】化学反响N23H22NH3的能量变化如下列图，该反响的热化学方程式是()AN2(g)3H2(g)2NH3(l)H2(abc) kJmol1BN2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(ba) kJmol

3、1C.N2(g)H2(g)NH3(l)H(bca) kJmol1D.N2(g)H2(g)NH3(g)H(ab) kJmol1解析通过图分析起点molN2(g)molH2(g)，变化三阶段为吸收能量akJ；放出能量bkJ；放出能量ckJ到1molNH3(l)。故可得热化学方程式：N2(g)H2(g)NH3(l)H(abc) kJmol1，扩大计量数后得到A。答案A【变式训练1】在1.01105Pa、298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ的热量，以下热化学方程式正确的选项是()AH2O(g)=H2(g)O2(g)H242 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H48

4、4 kJmol1C.H2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1答案A解析2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，那么1mol氢气燃烧生成水蒸气应放出484kJ242kJ热量；放出热量H为“，各物质的状态分别是H2(g)、O2(g)、H2O(g)；B项中的H2O的状态应为气态；C、D项中H的符号应为“；A项是逆向进行的反响，H为“，数值相等。故应选A。【变式训练2】在298K时通过实验测得如下数据，写出以下反响的热化学方程式。(1)NO2(g)与H2O(l)反响生成2molHNO3(aq)时，放出138kJ热量。_

5、(2)1mol C2H5OH(l)与适量O2(g)反响，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量。_(3)2molAl(s)与适量O2(g)发生反响，生成Al2O3(s)放出1669.8kJ热量。_答案(1)3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g)H138kJmol1(2)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 366.8 kJmol1(3)2Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H1 669.8 kJmol1题型二利用盖斯定律进行反响热的计算方法点拨：利用盖斯定律进行问题分析时，常采用热化学方程式加合法和虚拟途径法。(1)加合法：根据

6、需要将热化学方程式进行代数转换，然后相加，得出所需要的热化学方程式。转换时应注意各物质的计量数与H的数值同等倍数的改变，H的符号也作相应的改变。(2)虚拟途径法：先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反响热。【典例2】2022年10月1日，“嫦娥二号探月卫星发射成功。发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反响生成氮气和水蒸气。：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJmol1试计算1mol肼和二氧化氮完全反响时放出的热量为_kJ；写出肼与二氧化氮反响的热

7、化学方程式_。解析由题意知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534kJmol1根据盖斯定律，要在反响物中消去O2并得到N2H4和NO2的反响。令2得：2N2H4(g)N2(g)=2N2(g)4H2O(g)2NO2(g)H2H2H1整理得：2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H2H2H1那么1 mol N2H4反响放出的热量为567.85 kJ。【变式训练3】以下两个热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1C3H8(g)5O2(g)=4H2O(l)3CO2(

8、g)H2 220.0 kJmol1(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6264.5kJ，那么混合气体中H2和C3H8的体积比是_。(2)：H2O(l)=H2O(g)H44.0kJmol1，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：_。答案(1)11(2)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2044.0kJmol1解析(1)混合气体共5mol完全燃烧时，放出6264.5kJ的热量，由热化学方程式计算出n(H2)n(C3H8)11。(2)丙烷燃烧生成4mol水，当生成气态水时，放出的热量减少，H(2220.0444) kJmol120

9、44.0kJmol1。题型三根据化学键的键能计算反响热方法点拨：化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。反响热与键能的关系为H反响物总键能生成物总键能。【典例3】化学反响可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1mol共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。HH键的键能为436kJmol1, ClCl键的键能为243kJmol1，HCl键的键能为431kJmol1，那么H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反响热(H)等于()A183kJmol1B183kJmol1C.862kJmol1D862kJmol1解析根据H反响物总键能生成物总键能知

10、：H436kJmol1243kJmol12431kJmol1183kJmol1。答案A【变式训练4】根据下表的键能的数据，可计算出甲烷的燃烧热H是()化学键O=OCHOHC=O键能/kJmol1497414463803A.379kJmol1B808kJmol1C.1656kJmol1D2532kJmol1答案B解析依题意有：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H(4414249728034463)kJmol1808kJmol1。题型四依据热化学方程式计算反响热方法点拨：热化学方程式中H与各物质的物质的量(质量、体积等)对应成比例，热化学方程式，便可计算一定量的反响物发生反响所放

11、出的热量或放出一定量的热量时消耗或生成的物质的质量、体积和物质的量。【典例4】：2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H196.6kJmol1，计算每生产1万吨98%的硫酸所需要的SO3的质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。解析1万吨98%的硫酸所含H2SO4的质量为104106g98%9.8109g。设需要的SO3的质量为x，反响放出的热量为y。由H2SO4SO3H98g80g196.6kJ9.8109gxy可得：x8.0109g8.0103t，y9.83109kJ。答案8.0103t9.83109kJ【变式训练5】：1.00g CH4完全燃烧生成液态水和CO2放出59.6kJ热量，C2H2的燃烧热H1298.3kJmol1。试计算CH4的燃烧热和1kg C2H2在O2中完全燃烧(生成液态水和CO2)所放出的热量。答案H16gmol159.6kJ/g953.6kJmol1；Q1298.3kJmol15.0104kJ