课时14 化学反应热的计算高二化学选修4精品讲义人教版.docx

1、课时14 化学反应热的计算高二化学选修4精品讲义人教版课时1.4 化学反应热的计算 【学习目标】1、知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算2、学会有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力【主干知识梳理】一、盖斯定律1、盖斯定律的内容：1840年，瑞士化学家盖斯通过大量实验证明，不管化学反应是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2、多角度理解盖斯定律(1)从反应途径角度理解盖斯定律如同山的高度与上山的途径无关一样，A点相当于反应体系的始态，B点相当于反应体系的终态，山的高度相当于化学反应的反

2、应热(2)从能量守恒定律的角度理解盖斯定律 从SL，H10，体系吸收热量根据能量守恒，H1H20(3)实例从反应途径角度AD：HH1H2H3(H4H5H6)从能量守恒角度H1H2H3H4H5H603、盖斯定律的意义：有的反应进行得很慢，有些反应不直接发生，有些反应产品不纯(有副反应发生)，这给测定反应热造成了困难，若应用盖斯定律可间接地把它们的反应热计算出来4、盖斯定律的应用根据如下两个反应、C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1、CO(g)O2(g)=CO2(g)H2283.0 kJmol1选用两种方法，计算出C(s)O2(g)=CO(g)的反应热H。(1)虚拟路径法反

3、应C(s)O2(g)=CO2(g)的途径可设计如下则H110.5 kJmol1(2)加合法写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置，C(s)O2(g)=CO(g)将已知热化学方程式变形，得反应：CO2(g)=CO(g)O2(g)H3283.0 kJmol1将热化学方程式相加，H也相加：得，C(s)O2(g)=CO(g)HH1H3，则H110.5 kJ/mol【对点训练1】1、下列关于盖斯定律描述不正确的是()A化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关B盖斯定律遵守能量守恒定律C利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热D利用盖斯定律可以计算有副反

4、应发生的反应的反应热2、下列关于盖斯定律的说法不正确的是()A不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同B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C有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到D根据盖斯定律，热化学方程式中H直接相加即可得总反应热3、假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是()A|H1|H2| B|H1|H3| CH1H2H30 D甲丙的HH1H2二、反应热的计算1、根据盖斯定律将热化学方程式进行适当的“加”“减”等计算反应热(1)分析目标反应和已知反应的差异，明确目标反应物和生成物；需要约掉的物质

5、(2)将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该物质的化学计量数一致，同时约掉目标反应中没有的物质，热化学方程式的反应热也进行相应的换算(3)将已知热化学方程式进行叠加，相应的热化学方程式中的反应热也进行叠加以上步骤可以概括为找目标，看来源，变方向，调系数，相叠加，得答案【对点训练2】1、由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为：TiO2TiCl4Ti 已知：C(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJmol-1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566 kJmol-1 TiO2(s)2Cl2

6、(g)=TiCl4(s)O2(g) H+141 kJmol-1则TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H_2、实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的H，但可测出CH4燃烧反应的H，根据盖斯定律求H4。(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1 (2)C(石墨)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJmol1 (3)H2(g)O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol1 则：C(石墨)+2H2(g)CH4(g)；H4_3、已知下列热化学方程式：(1)Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g

7、) H25kJmol1(2)3Fe2O3(s)CO(g)=Fe3O4(s)CO2(g) H47kJmol1 (3)Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g) H19 kJmol1 写出FeO(s) 被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式_4、LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：2Li(s)H2(g)=2LiH(s)H182kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572kJmol1 4Li(s)O2(g)=2Li2O(s)H1196kJmol1写出LiH在O2中燃烧的热化学方程式_5、在25、101kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393

8、.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol，则2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为_6、写出下列反应的热化学方程式(1)已知：H2(g)O2(g)=H2O(g) H1241.8 kJmol1，C(s)O2(g)=CO(g)H2110.5 kJmol1写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：_(2)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为283.0 kJmol1和726.5 kJmol1。请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_7、在1200时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应，则H4的正确表达式为()H2S(g)O2(g)=

9、SO2(g)H2O(g)H1 2H2S(g)SO2(g)=S2(g)2H2O(g)H2 H2S(g)O2(g)=S(g)H2O(g)H3 2S(g)=S2(g)H4AH4(H1H23H3) BH4(3H3H1H2) CH4(H1H23H3) DH4(H1H23H3)2、根据反应物和生成物的键能计算：H反应物总键能生成物总键能常见物质中的化学键数目物质CO2(C=O)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO)石墨金刚石S8(SS)Si键数24641.5282【对点训练3】1、化学反应过程可视为旧化学键断裂和新化学键形成的过程，HH键的键能为436 kJmol1，ClCl键的键能为243 kJm

10、ol1，HCl键的键能为431 kJmol1。已知H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)HQ kJmol1，则Q等于()A183 B183 C862 D8622、已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H1a kJmol1，2C(s)O2(g)=2CO(g)H2220 kJmol1通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。已知HH、O=O和OH键的键能分别为436 kJmol1、496 kJmol1和462 kJmol1，则a为()A332 B118 C350 D1303、通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的

11、强弱，也可用于估算化学反应的反应热。工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)，该反应的H为()化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJmol1460360436431176347A236 kJmol1 B236 kJmol1 C412 kJmol1 D412 kJmol14、已知拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_3、根据热化学方程式计算：反应热与反应方程式中各物质的物质的量成正比【对点训练4】1、依据叙述，写

12、出下列反应的热化学方程式。(1)在25 、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_(2)若适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。其热化学方程式为_(3)用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。其热化学方程式为_三、反应热的大小比较1、与“符号”相关的反应热比较：对于放热反应来说，HQ kJmol1，虽然“”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即：放热越多，H反而越小2、与“

13、化学计量数”相关的反应热比较如：H2(g)O2(g)=H2O(l)H1a kJmol1，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2b kJmol1，aH2。3、与“物质聚集状态”相关的反应热比较(1)同一反应，生成物状态不同时A(g)B(g)=C(g)H10，A(g)B(g)=C(l)H20，因为C(g)=C(l)H30，则H3H2H10，所以H2H1图示(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20H2H3H1，则H3H1H2，又H30，所以H10所以H1H2图示【对点训练5】1、试比较下列各组H的大小(1)同一反应，生成物状态不

14、同时：A(g)B(g)=C(g)H10 A(g)B(g)=C(l)H20，则H1_H(2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)O2(g)=SO2(g)H10 S(s)O2(g)=SO2(g)H20，则H1_H2(3)两个有联系的不同反应相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10 C(s)O2(g)=CO(g)H2Q2Q3 BQ1Q3Q2 CQ3Q2Q1 DQ2Q1Q33、下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1 C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3 S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H

15、2O(l)H5 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8A B C D4、在同温同压下，下列各组热化学方程式中，Q2Q1的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)HQ1 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)HQ2 kJmol1BS(g)O2(g)=SO2(g)HQ1 kJmol1 S(s)O2(g)=SO2(g)HQ2 kJmol1CC(s)O2(g)=CO(g)HQ1 kJmol1 C(s)O2(g)=CO2(g)HQ2 kJmol1DH2(g)Cl2(g)=2HCl(g

16、)HQ1 kJmol1 H2(g)Cl2(g)=HCl(g)HQ2 kJmol1【课后作业】1、判断下列热化学方程式书写是否正确，正确的划“”，错误的划“”(注：焓变数据均正确)(1)CaCO3(s)=CaOCO2(g)H177.7kJ()(2)C(s)H2O(s)=CO(g)H2(g)H131.3kJmol1()(3)C(s)O2(g)=CO(g) H110.5kJmol1()(4)CO(g)O2(g)=CO2(g) H283kJmol1()(5)2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6kJmol1()(6)S(s)O2(g)=SO3(g)H315kJmol1(燃烧热)(H的数值

17、正确)()(7)NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3kJmol1(中和热)(H的数值正确)()(8)已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H2(57.3)kJmol1()(9)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9kJmol1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJmol1()(10)H2(g)的燃烧热是285.8kJmol1，则2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H571.6kJmol1()(11)葡萄糖的燃烧热

18、是2800kJmol1，则C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1400kJmol1()(12)已知101kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g) H221kJmol1，则该反应的反应热为221kJmol1()(13)已知稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3kJmol1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量()(14)已知HCl和NaOH反应的中和热H57.3kJmol1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热为57.3kJmol1()(15)CO(g)的燃烧热是283.0kJmol1，则2C

19、O2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H2283.0kJmol1()(16)氢气燃烧热为285.5kJmol1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)O2(g) H285.5kJ/mol( )2、已知在298 K时下述反应的有关数据：C(s)O2(g)=CO(g)H1110.5 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5 kJmol1，则C(s)CO2(g)=2CO(g)的H为()A283.5 kJmol1 B172.5 kJmol1C172.5 kJmol1 D504 kJmol13、已知反应：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1， N2(g)O2(g)=NO

20、2(g)H2， N2(g)H2(g)=NH3(g)H3则反应2NH3(g)O2(g)=2NO2(g)3H2O(g)的H为()A2H12H22H3 BH1H2H3C3H12H22H3 D3H12H22H34、已知298 K、101 kPa时：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1，Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3，则H3与H1和H2间的关系正确的是()AH3H12H2 BH3H1H2 CH3H12H2 DH3H1H25、发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l) H1285

21、.8 kJmol1H2(g)=H2(l)H20.92 kJmol1 O2(g)=O2(l)H36.84 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H444.0 kJmol1则反应H2(l)O2(l)=H2O(g)的反应热H为()A237.46 kJmol1 B474.92 kJmol1 C118.73 kJmol1 D237.46 kJmol16、已知：2C(s)O2(g)=2CO(g) H221.0 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H483.6 kJmol1。则制备水煤气的反应C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)的H为()A262.6 kJmol1 B131.3 kJ

22、mol1 C352.3 kJmol1 D131.3 kJmol17、肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(g) H8.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534 kJmol1下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式，正确的是()A2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g) H1 076.7 kJmol1BN2H4(g)N2O4(g)=N2(g)2H2O(g) H542.7 kJmol1C2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g) H542.

23、7 kJmol1D2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(l)8、已知：Zn(s)1/2O2(g)=ZnO(s) H1351.1 kJ/mol，Hg(l)O2(g)=HgO(s) H290.7 kJ/mol则反应Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的焓变是()A441.8 kJ/molB254.6 kJ/mol C438.9 kJ/mol D260.4 kJ/mol9、在同温、同压下，下列三个反应放出的热量分别用a、b、c表示，则a、b、c的关系是()2H2(g)O2(g)=2H2O(g)Ha kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hb kJmol1 H2

24、(g)O2(g)=H2O(g)Hc kJmol1 Aab，b2cBabc Cab，ca D无法比较10、室温下，将1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为H1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为H2；CuSO4(s)5H2O(s)受热分解的化学方程式为CuSO45H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为H3。则下列判断正确的是()AH2H3 BH1H3 CH1H3H2 DH1H2H311、下列反应的H最大的是()ACH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) BCH4(g)3/2O2(g)=CO(g)2H2O(g)C2CH4(g)4O2(g)=2CO2(g)4H2O(g) DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)12、相同条件下，下列各反应均为放热反应，其中H最小的是()A2A(l)B(l)=2C(g)H1 B2A(g)B(g)=2C(g)H2