鲁科版《化学反应原理》《化学反应的热效应》第三课时学案新版Word文件下载.docx

鲁科版《化学反应原理》《化学反应的热效应》第三课时学案新版Word文件下载.docx

《鲁科版《化学反应原理》《化学反应的热效应》第三课时学案新版Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《鲁科版《化学反应原理》《化学反应的热效应》第三课时学案新版Word文件下载.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

2.根据盖斯定律进行计算

计算步骤是：

（1）确定待求的反应方程式

（2）找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置

（3）根据未知方程式中各物质的化学计量数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整化学计量数，或调整反应方向

（4）叠加并检验上述分析的正确与否。

『特别提醒』运用盖斯定律求反应焓变，必要时可先根据题意虚拟转化过程，然后再根据盖斯定律列式求解，同时注意正、逆反应的焓变数值相等，符号相反。

探究二：

反应热大小的比较方法

依据

比较方法

实例

反应物的本质

等物质的量的不同物质与同一种物质反应时，性质不同其反应热不同

如等物质的量的不同金属或非金属与同一物质反应，金属、非金属越活泼反应越容易发生，放出的热量就越多，ΔH越小

反应进行的程度

对于多步反应的放热反应，反应越完全，则放热越多。

对于可逆反应，若正反应是放热反应，反应程度越大，反应放出的热量越多，ΔH越小；

反之亦然。

（1）碳完全燃烧生成CO2放出的热量比不完全燃烧放出生成的CO放出的热量多

（2）对于合成氨的反应，当N2转化60%时比转化50%放出的热量多，ΔH小

反应规律和影响ΔH大小的因素

（1）吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大

（2）2molH2完全燃烧放出的热量肯定比1molH2完全燃烧放出的热量多

（3）等量的碳完全燃烧生成CO2放出的热量肯定比不完全燃烧生成的CO放出的热量多

（4）生成同一种液态产物比气态产物放出的热量多

盖斯定律

依据盖斯定律，对热化学方程式进行相加减，即得ΔH相加减的计算式，依据相加减得到的化学反应的特点判断相加减的ΔH计算式与零的关系，即判断ΔH的大小

『特别提醒』ΔH的符号、数值和单位属于一个整体，不能随意分割，在比较两个热化学方程式中的ΔH的大小时，比的是其代数和，要带正、负号进行比较；

在比较两个反应热效应的大小时，应取ΔH的绝对值进行比较。

【典例剖析】

【例1】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下

C（s，石墨）+

O2（g）=CO（g）的反应焓变。

C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H1=—393.5kJ•mol—1

CO（g）+

O2（g）=CO2（g）△H2=—283.0kJ•mol—1

答：

298KC（s，石墨）+

O2（g）=CO（g）的△H为—110.5kJ•mol—1。

『解题思路』设此反应分两步进行：

第一步：

第二步：

CO2（g）=CO（g）+

O2（g）△H2′=—△H2=283.0kJ•mol—1

将上述两步反应相加得总反应为：

O2（g）=CO（g）△H3=？

根据盖斯定律，△H3=△H1+△H2′

=—393.5kJ•mol—1+283.0kJ•mol—1

=—110.5kJ•mol—1

【变式训练1】下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是（）

1C（s）+O2（g）=CO2（g）ΔH1C（s）+

O2（g）=CO（g）ΔH2

②S（s）+O2（g）=SO2（g）ΔH3S（g）+O2（g）=SO2（g）ΔH4

③H2（g）+

O2（g）=H2O（l）ΔH52H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH6

④CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（s）ΔH7CaO（s）+H2O（l）=Ca（OH）2（s）ΔH8

A．①B．④C．②③④D．①②③

【例2】已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时吸收热量为（）

A．920kJB．557kJC．436kJD．188kJ

『答案』C

『解析』1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,转换成热化学方程式为：

H2（g）+

O2（g）=

H2O（g）△H=－121kJ·

mol-1进一步变换为：

O2（g）=H2O（g）△H=－242kJ·

mol-1

氢气中1molH—H键断裂时吸收热量为x

ΔH=E（反应物的键能总和）—E（生成物的键能总和）=（x+

）—2463=－242，x=+436

【变式训练2】在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中，若断裂1molH-H键要吸收436KJ的能量，断裂1molCl-Cl键要吸收243KJ的能量，断裂1molH—Cl键要吸收432KJ的能量，则在氯气中充分燃烧1molH2的能量变化是 

。

【例3】已知H2（g）、C2H4（g）和C2H5OH

（1）的燃烧热分别是-285.8kJ·

mol-1、-1411.0kJ·

mol-1和-1366.8kJmol-1，则由C2H4（g）和H2O（l）反应生成C2H5OH（l）的△H为（）

A．-44.2kJ·

mol-1B．+44.2kJ·

mol-1C．-330kJ·

mol-1D．+330kJ·

『答案』A

『解析』根据题意得出C2H4（g）的燃烧热方程式：

C2H4（g）+3O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l）∆H=-1411.0kJ·

mol-1--------

（1）式

C2H5OH

（1）的燃烧热方程式：

C2H5OH

（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）∆H=-1366.8kJmol-1---------

（2）式

（2）式变换为：

2CO2（g）+3H2O（l）=C2H5OH

（1）+3O2（g）∆H=+1366.8kJmol-1

------（3）式

（1）式和（3）式叠加，得到：

C2H4（g）+H2O（l）→C2H5OH（l）∆H=-1411.0kJ·

mol-1+1366.8kJmol-1=-44.2kJ·

【变式训练3】下列关于热化学反应的描述中正确的是

A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·

mol－1，则H2SO4和Ca（OH）2反应的中和热ΔH＝2×

（－57.3）kJ·

mol－1

B．CO（g）的燃烧热是283.0kJ·

mol－1，则2CO2（g）＝2CO（g）＋O2（g）反应的ΔH＝2×

283.0kJ·

C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷燃烧热

变式训练解析及答案

【变式训练1】

答案：

C

解析：

①碳的燃烧反应是放热反应，ΔH<

0；

等质量的碳完全燃烧生成二氧化碳时放出的热量比不完全燃烧生成一氧化碳时放出的热量多，放热越多，ΔH越小，ΔH1<

ΔH2。

②等质量的气态硫单质完全燃烧生成二氧化硫时放出的热量比固态硫单质完全燃烧生成二氧化硫时放出的热量多，放出的热量越多，ΔH越小，ΔH4<

ΔH3。

③都生成液态水的前提下，氢气的质量越大，放出的热量越多，ΔH越小，ΔH6<

ΔH5。

④碳酸钙受热分解是吸热反应，ΔH>

氧化钙溶于水是放热反应，ΔH<

0,ΔH8<

ΔH7。

综上所述：

选择②③④。

【变式训练2】

185kJ

在氯气中充分燃烧1molH2时，要先破坏1mol的H—H键和1mol的Cl—Cl键，此过程是需要吸收679kJ的能量；

在氯气中充分燃烧1molH2时会形成2molH—Cl，放出864KJ的能量，吸收和放出能量相抵，仍会放出185KJ的能量。

【变式训练3】

B

中和热是指强酸强碱生成1molH2O放出的热量，A错；

吸热反应也不一定都需要加热，C错；

燃烧热是指1mol物质燃烧生成稳定化合物放出的热量，液态的水是稳定的，D错。

■备选例题

1.白磷与氧可发生如下反应：

P4+5O2=P4O10。

已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：

P—PakJ·

mol—1.P—ObkJ·

mol—1.P=OckJ·

mol—1.O=OdkJ·

mol—1。

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是

A．（6a+5d－4c－12b）kJ·

mol-1B．（4c+12b－6a－5d）kJ·

C．（4c+12b－4a－5d）kJ·

mol-1D．（4a+5d－4c－12b）kJ·

A

1mol白磷（P4）分子中含有6molP—P键，5molO2中含有5molO=O键，1molP4O10中含有4molP=O键和12molP—O键；

mol—1、P—ObkJ·

mol—1、P=OckJ·

mol—1、O=OdkJ·

mol—1。

P4+5O2=P4O10；

ΔH=E（反应物的键能总和）—E（生成物的键能总和）=（6a+5d－4c－12b）kJ·

2．化学反应N2＋3H2＝2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是

A．N2（g）＋3H2（g）＝2NH3（l）∆H＝2（a—b—c）kJ·

B．N2（g）＋3H2（g）＝2NH3（g）∆H＝2（b—a）kJ·

C．

N2（g）＋

H2（g）＝NH3（l）∆H＝（b＋c—a）kJ·

D．

H2（g）＝NH3（g）∆H＝（a＋b）kJ·

根据图示信息得出如下热化学反应式：

molN2（g）＋

molH2（g）＝1molN+3molH∆E=akJ

（1）式

1molNH3（g）=1molN+3molH∆E=bkJ

（2）式

1molNH3（l）=1molNH3（g）∆E=ckJ（3）式

1molN+3molH=1molNH3（g）∆E=—bkJ（4）式

（3）式变换为：

1molNH3（g）=1molNH3（l）∆E=—ckJ（5）式

生成1molNH3（l）的反应过程为：

molH2（g）

1molN+3molH

1molNH3（g）

NH3（l）。

得出如下的热化学方程式：

N2（g）＋3H2（g）＝2NH3（l）；

∆H＝2（a—b—c）kJ·

mol－1，A选项正确。

N2（g）＋3H2（g）＝2NH3（g）；

∆H＝2（a—b）kJ·

mol－1，B选项错误。

N2（g）＋

H2（g）＝NH3（l）；

∆H＝（a—b—c）kJ·

mol－1，C选项错误。

H2（g）＝NH3（g）；

∆H＝（a—b）kJ·

mol－1，D选项错误。

3．

（1）Zn（s）＋1/2O2（g）=ZnO（s）∆H=－348.3kJ/mol

（2）2Ag（s）＋1/2O2（g）=Ag2O（s）；

∆H=－31.0kJ/mol

则Zn（s）＋Ag2O（s）=ZnO（s）＋2Ag（s）的∆H等于（）

A．－317.3kJ/molB．－379.3kJ/mol

C．－332.8kJ/molD．317.3kJ/mol

1molZn（s）氧化的热化学方程式为：

Zn（s）＋1/2O2（g）=ZnO（s）∆H=－348.3kJ/mol-------

（1）式

2molAg（s）氧化的热化学方程式为：

2Ag（s）＋1/2O2（g）=Ag2O（s）∆H=－31.0kJ/mol----------

（2）式

（2）式的变换形式为：

Ag2O（s）=2Ag（s）＋1/2O2（g）∆H=+31.0kJ/mol-----------（3）式

Zn（s）＋Ag2O（s）=ZnO（s）＋2Ag（s）∆H=－348.3kJ/mol+31.0kJ/mol=－317.3kJ/mol

■常用教学素材

反应热计算的一题多解

化学反应热的计算主要以热化学方程式、盖斯定律、燃烧热等的相关知识为理论基础。

进行反应热计算的常用方法有：

常规计算法即列方程或方程组法、十字交叉法、平均值法、估算法及极限思维法等等。

例题:

已知两个热化学方程式：

O2（g）＝H2O（l）△H=-285.8kJ/mol

C3H8（g）+5O2（g）＝3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2220.0kJ/mol

实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中H2与C3H8的体积比是（）

A．1：

3B．3：

1C．1：

4D．1：

1

选B

解析:

此题属于计算型选择题，可以采取以下方法进行求解。

方法一：

常规计算法即列方程或方程组法

设混合气中H2的物质的量为x，则C3H8的物质的量为5mol－x。

根据题意，

列方程为：

285.8kJ/mol×

x＋2220.0kJ/mol×

（5mol－x）

解得H2的物质的量x=3.75mol；

C3H8的物质的量为5mol－3.75mol=1.25mol。

混合气体中H2与C3H8的体积比即物质的量之比为3：

1，选B。

小结：

以常规方法进行计算求解，思路直接，便于理解，为我们解题时的首选方法，但是由于一般需要列方程，步骤烦琐，计算量较大，因此在解计算型选择题时尽量避免使用。

现提供以下方法进行巧解。

方法二：

估算排除法

因为C3H8的燃烧热为2220.0kJ/mol，而两者燃烧共放热3847kJ，故5mol混合气H2和C3H8的体积比一定大于1：

1，而四个选项中只有B选项符合题意。

注意此法仅适用于选择题。

方法三：

十字交叉法

H2和C3H8的平均燃烧热：

3847KJ/5mol=769.4kJ/mol，则有

H2285.81450.6

769.4

C3H82220.0483.61450.6/483.6=3/1

即为二者的体积之比。

在此种解法中其实已经渗透了极限思维的解题模式。