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第三节化学反应热的计算
教学内容：利用盖斯定律进行化学反应热的计算
教学目标：在质量守恒定律和能量守恒定律的基础上理解、掌握盖斯定律，并学会应用盖斯定律进行化学反应热的计算；进一步巩固对化学反应本质的理解。

教学过程：
一、铺垫：
[教师]下列数据表示燃烧热吗？why
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol
[设计意图]与旧知识“燃烧热”相衔接，减少学生的陌生感，且为学生设计测定“C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?”做好知识与理解的铺垫。
[学生]不是，因为当水为液态是反应热才是燃烧热。
[教师]那么，H2的燃烧热△H究竟是多少？
已知： H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol
[学生]H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol

二、引入：
[教师]如何测出这个反应的反应热：C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?
思考并回答：①能直接测出吗？如何测？
②若不能直接测出，怎么办？
[设计意图]使学生首先在无意识的情况下应用盖斯定律，以便对盖斯定律的理解。
[学生]讨论发现：不能直接测出
得出方案：
①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?
②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol
③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol
① + ② = ③ ，
则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3
所以，ΔH1 =ΔH3-ΔH2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol
[教师]为什么可以这样计算？应用了什么原理？

三、盖斯定律
不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。这就是盖斯定律。
[教师]盖斯何许人也？
[学生]讲述盖斯的生平事迹。

四、对盖斯定律的理解与分析

[教师]请观察思考：ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系？
[学生]ΔH=ΔH1+ΔH2
[教师]根据能量守恒定律引导学生理解盖斯定律。

五、应用盖斯定律计算反应热
[教师]石墨能直接变成金刚石吗？
例1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa时)
说明： （1）可以在书中查找需要的数据
（2）并告诉大家你设计的理由。
[学生]查阅燃烧热数据，设计方案：
①C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
②C(金刚石，s)+O2(g)==CO2(g) △H2=-395.0kJ/mol
所以， ①- ②得：
C(石墨，s)= C(金刚石，s) △H=+1.5kJ/mol
[教师]这个热化学方程式说明了什么？
[学生]石墨不会自动变成金刚石；石墨与金刚石的能量相差不远。

[教师]你知道火箭的燃料是什么吗？
例2：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：
N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=-534kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol
请写出发射火箭反应的热化学方程式。
[学生]先确定反应物与生成物，再对两个已知方程式的反应热进行处理，
△H=2△H2-△H1=-534kJ/mol
2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H=-534kJ/mol

[教师]你能设计出合理的路线吗？
例3： 按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知：
(1)NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol
(2)NH3(g)+H2O(l)===NH3.H2O(aq) △H2=-35.1kJ/mol
(3)HCl(g) +H2O(l)===HCl(aq) △H3=-72.3kJ/mol
(4)NH3(aq)+ HCl(aq)===NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol
(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)=== NH4Cl(aq) △H5=？
则第（5）个方程式中的反应热△H是________。
[学生]根据盖斯定律和上述反应方程式得：
(4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即Q= +16.3kJ/mol

[学生]总结归纳盖斯定律
化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
新课标人教版选修4-化学反应原理第一章教案

第三节 热化学方程式的书写及计算(学案)
一、盖斯定律
〖基础要点1〗盖斯定律：　 　　　　　　　　　　　　　　　
〖思考1〗对盖斯定律的理解：(1)
(2)
(3) (4)
〖思考2〗　
△H1、△H1、△H1 三种之间的关系如何？图１
图２
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｂ
Ａ
Ｃ
△H1
△H1
△H2
△H2
△H3
△H3
〖基础要点2〗计算的步骤？
1、 找出能量守恒的等量的关系

图1
图2
（1） 找起点
A

（2） 找终点
C

（3） 过程
A→B→C A→C

（4） 列式
△H1+△H2=△H3

注意配平
在具体实例中要注意

（5） 求解

〖例题1〗试利用298K时下列反应焓变的实验数据，计算在此温度下
C(s)+O2 (g)=CO(g)的反应焓变？　　　　　　　　　反应３
C(s)+ O2 (g)=CO2(g) △H1=-393.5 KJ·mol-1　　　　　　反应１
CO(g)+ O2 (g)=CO2(g) △H2=-283.0 KJ·mol-1　　　　　　反应２
方法1：以盖斯定律原理求解， 以要求的反应为基准
（1） 找起点C(s),
（2） 终点是CO(g),
（3） 总共经历了两个反应 C→CO2→CO。
（4） 也就说C→CO的焓变为C→CO2；CO2→CO之和。
注意：CO→CO2 △H2=-283.0 KJ·mol-1
那 CO2→CO 的焓变就是= —△H2=+283.0 KJ·mol-1
（5） 求解：△H3=△H1—△H2=-393.5 KJ·mol-1+283.0 KJ·mol-1=-110.5 KJ·mol-1
方法2：以盖斯定律原理求解， 以要求的反应为基准
（1）找起点C(s),
（2）终点是CO2(g),
（3）总共经历了两个反应 C→CO2；C→CO→CO2。
（4）也就说C→CO2的焓变为C→CO；CO→CO2之和。
则△H1=△H3+△H2
（5）求解：C→CO △H3=△H1— △H2=-110.5 KJ·mol-1
方法3：利用方程组求解
（1） 找出头尾 同上
（2） 找出中间产物 CO2
（3） 利用方程组消去中间产物　　反应１－反应２＝反应３
（4） 列式：　　　　　　　　　　△H1—△H2=△H3
（5） 求解可得
二、反应热的计算：
〖练习1〗298K，101KPa时，将1.0 g钠与足量的氯气反应，生成氯化钠晶体并放出17.87 KJ的热量，求生成1mol 氯化钠的反应热？

〖练习2〗乙醇的燃烧热是△H=-1366.8KJ/mol，在此温度下，1Kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？

〖练习3〗已知下列反应的反应热为：
(1)CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3KJ/mol
(2)C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=—393.5KJ/mol
(3) H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=—285.8KJ/mol
试计算下列反应的反应热：
2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)

〖分层练习〗
1、下列热化学方程式中，△H能正确表示物质的燃烧热的是 （ ）
A．CO(g) +1/2O2(g) ==CO2(g); △H＝-283.0 kJ/mol
B C(s) +1/2O2(g) ==CO(g); △H＝-110.5 kJ/mol
C. H2(g) +1/2O2(g)==H2O(g); △H＝-241.8 kJ/mol
D. 2C8H18(l) +25O2(g)==16CO2(g)+18H2O(l); △H＝-11036 kJ/mol
2、已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中：
4P（白磷，s）+5O2(g)====2P2O5(s)；△H=== -a kJ/mol
4P（红磷，s）+5O2(g)====2P2O5(s)；△H=== -b kJ/mol
若a、b均大于零，则a和b的关系为 （ ）
A．a＜b B．ａ＝ｂ Ｃ．ａ＞ｂ　 D．无法确定　　
3、已知： H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)； △H＝-57.3 kJ·mol-1。现将一定量的稀盐酸、浓硫酸、稀醋酸分别和1L 1mol·L-1的NaOH溶液恰好完全反应，其反应热分别为△H1、△H2、△H3，,则△H1、△H2和△H3的大小关系为 ( )
A.△H1==△H2＞△H3 B.△H3＞△H2＞△H1 C.△H3＞△H1＞△H2 D.△H2＞△H1＞△H3
4、已知25℃、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C（石墨）+O2(g) ＝ CO2(g) ； △H＝-393.51 kJ·mol-1
C (金刚石) +O2 (g) ＝ CO2(g) ； △H＝-395.41 kJ·mol-1据此判断，下列说法正确的是( )
A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
5、已知⑴ H2(g)＋1/2 O2(g)====H2O(g) ； △H1＝a kJ·mol-1
⑵ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g) ； △H2＝b kJ·mol-1
⑶ H2(g)＋1/2 O2(g)====H2O(l) ； △H1＝c kJ·mol-1
⑷ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l) ； △H2＝d kJ·mol-1
下列关系式中正确的是 （ ）
A． a＜b＜0 B．b＞d＞0 C．2a=b＜0 D．2c=d＞0
6、已知在1×105 Pa，298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,
下列热化学方程式正确的是 ( )
A. H2O(g) == H2(g)＋1/2 O2(g)； △H1＝+242 kJ·mol-1
B. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l)； △H2＝- 484 kJ·mol-1
C. H2(g)＋1/2 O2(g)====H2O(g) ； △H1＝+242 kJ·mol-1
D. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g)； △H2＝+484 kJ·mol-1
7、已知反应X+Y==M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的 ( )
A．X的能量一定高于M B. Y的能量一定高于N
C. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
8、一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ(Q＞0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol·L-1的KOH溶液100ml,恰好生成正盐,则此条件下反应: C4H10(g)+13/2O2(g)== 4 CO2 (g)+ 5 H2O(g)的△H为
A. +8Q kJ B. +16Q kJ C. -8Q kJ D. -16Q kJ