第三节化学反应热的计算.docx

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？whyH2(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) H1=?”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) H1=? 思考并回答：能直接测出吗？如何测？ 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：C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol + = ， 则 H1 + H2 =H3所以，H1 =H3-H2 =-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：H、H1、H2之间有何关系？学生H=H1+H2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：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/molC(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol所以， - 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=2H2-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2H1、H1、H1 三种之间的关系如何？图图H1H1H2H2H3H3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ABC AC（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 C(s)+ O2 (g)=CO2(g) H1=-393.5 KJmol-1反应 CO(g)+ O2 (g)=CO2(g) H2=-283.0 KJmol-1反应方法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 CCO2CO。（4） 也就说CCO的焓变为CCO2；CO2CO之和。 注意：COCO2 H2=-283.0 KJmol-1 那 CO2CO 的焓变就是= H2=+283.0 KJmol-1 （5） 求解：H3=H1H2=-393.5 KJmol-1+283.0 KJmol-1=-110.5 KJmol-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 CCO2；CCOCO2。（4）也就说CCO2的焓变为CCO；COCO2之和。 则H1=H3+H2（5）求解：CCO H3=H1 H2=-110.5 KJmol-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反应反应（4） 列式：H1H2=H3（5） 求解可得二、反应热的计算：练习1298K，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 （ ）ACO(g) +1/2O2(g) =CO2(g); H-283.0 kJ/molB C(s) +1/2O2(g) =CO(g); H-110.5 kJ/molC. H2(g) +1/2O2(g)=H2O(g); H-241.8 kJ/molD. 2C8H18(l) +25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l); H-11036 kJ/mol2、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/mol4P（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 （ ）Aab B D无法确定3、已知： H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； H-57.3 kJmol-1。现将一定量的稀盐酸、浓硫酸、稀醋酸分别和1L 1molL-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=H2H3 B.H3H2H1 C.H3H1H2 D.H2H1H34、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 kJmol-1C (金刚石) +O2 (g) CO2(g) ； H-395.41 kJmol-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 H2(g)1/2 O2(g)=H2O(g) ； H1a kJmol-1 2 H2(g)+ O2(g)=2 H2O(g) ； H2b kJmol-1 H2(g)1/2 O2(g)=H2O(l) ； H1c kJmol-1 2 H2(g)+ O2(g)=2 H2O(l) ； H2d kJmol-1下列关系式中正确的是 （ ）A ab0 Bbd0 C2a=b0 D2c=d06、已知在1105 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 kJmol-1B. 2 H2(g)+ O2(g)=2 H2O(l)； H2- 484 kJmol-1C. H2(g)1/2 O2(g)=H2O(g) ； H1+242 kJmol-1D. 2 H2(g)+ O2(g)=2 H2O(g)； H2+484 kJmol-17、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 ( )AX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(Q0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5molL-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