精品高中化学苏教版选修四教案：1.1化学反应中的热效应第3课时反应热的计算

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1、中学化学精品资料第一单元 化学反应中的热效应第三课时 反应热的计算一、教学目标1、深刻理解基本概念，如反应热、焓变、燃烧热、盖斯定律等。2、根据热化学方程式进行有关的计算二、教学重点、难点1、盖斯定律在计算中的应用三、教学方法：讲授法四、教学过程【复习提问】1、什么是热化学方程式？书写热化学方程式要注意哪些要点？2、 写出下列反应的热化学方程式（1）1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量。 。（2）18g葡萄糖与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)， 放出280.4kJ热量。 。【讲解】化学反应的反应热，有的能够测

2、量，有的不能测量。比如将一些生成不稳定物质的化学反应，例有C CO，CO或多或少的要转化为CO2，还有一些反应进行的比较慢，要几天，几个月，几年，甚至几十年，肯定不能测量。对于这样的反应热，我们就要进行计算才能得到。这节课我们就来讲讲反应焓变的计算。【板书】一、反应焓变的计算【讲解】反应焓变之所以能够有计算得出，要归功于瑞士科学家盖斯提出的盖斯定律，我们来看看该定律的内容。【板书】（一）盖斯定律：1、内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。【讲解】这就说明对于化学反应，只要其反应物和反应产物确定了，不管它中间经历了多少步，反应焓变总是一定的。好比一个人登山，

3、不管他选择什么途径，只要他从山脚到了山顶，他攀爬的高度总是一定的。这也说明了反应焓变有点像物理学中的矢量。究其原因是焓是一个状态函数。【板书】2、理解要点：（1）反应焓变（反应热效应）只与始态（反应物）、终态（生成物）有关，与反应过程无关。（2）焓变（反应热）总值一定。反应物a生成物HH2H1cbH5H4H3【投影】 H = H1 + H2 = H3 + H4 + H5【讲解】下面就结合例题，利用盖斯定律来求反应焓变。【板书】（二）焓变的计算方法1、利用已知焓变求未知焓变热化学方程式相加减【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。

4、C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） H1 = 393.5kJmol1CO （g） + O2（g）= CO2（g） H2 =283.0kJmol1解：设此反应分两步进行：第一步：C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） H1 = 393.5kJmol1第二步：CO2（g）= CO（g）+ O2（g） H2 = H2 = 283.0kJmol1将上述两步反应相加得总反应为：C（s，石墨）+O2（g）=CO（g） H3 = ？根据盖斯定律，H3 =H1 + H2 =393.5kJmol1 + 283.0kJmol1 =110.5kJmol1答：298KC（s，石墨）+O2（g）=CO（

5、g）的H为110.5kJmol1。【例2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下P4（s，白磷）= 4P（ s，红磷）的反应焓变。P4（s，白磷）+ 5O2（g）= P4O10（S） H1 = 2983.2kJmol1P（s，红磷）+ O2（g）= P4O10（S） H2 = 738.5kJmol1H=H14H2 =29.2 kJmol1【练习1】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下 2N2H4(g) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g)的反应焓变。 N2（g） + 2O2（g） = 2NO2（g） H1 = + 67.7kJmol1 N2H4（g）+

6、 O2（g） = N2（g）+ H2O（g） H2 = 534kJmol1H=H12H2=1135.7 kJmol1【练习2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下 Zn（s）+ HgO（s） = ZnO（s）+ Hg（l）的反应焓变。 Zn（s） + O2（g）= ZnO（s） H1 = 351.1kJmol1 Hg（s） + O2（g）= HgO（s） H2=90.7kJmol1H =H1 H2- 260.4 kJmol1【讲解】下面我们看看用另外一种方法来求反应焓变的方法【板书】2、利用化学键的键能求焓变【讲解】首先，我们要知道什么是键能。【板书】（1）键能：原子间形成（或断裂

7、）1mol化学键时释放（或吸收）的能量。（2）H = (反应物的键能） (反应产物的键能)【例1】以下是部分共价键键能数据：HS 364kJmol1，SS 266kJmol1，S=O 522kJmol1，HO 464kJmol1。试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。 2H2S(g) + SO2(g) = 3S(g) + 2H2O(g) H = ？ 1484kJmol1S8分子结构【练习】以下是部分共价键键能数据：PP 198kJmol1，PO360kJmol1，O=O 498kJmol1。 试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。 P4(s,白磷) + 3O2(g) = P4O6(s) H =

8、 ？ 1638kJmol1 氧原子 磷原子P4 分子结构 P4O6 分子结构五、课堂小练1、已知25和101KP时 CO（g）+ 1/2 O2（g）=CO2（g）H1 = 283.0 kJ/mol H2（g）+ 1/2 O2（g）=H2O（l）H2= 285.8 kJ/mol C2H5OH（l）+ 3 O2（g）= 2 CO2（g）+ 3 H2O（l）H3=-1370kJ/mol试计算2CO（g）4 H2（g）= H2O（l）C2H5OH（l）的H4 答案：339.2 kJ/mol 解析：考察盖斯定律的应用。2、（1）（s，白磷）+（2）则白磷转化为红磷的热化学方程式_。相同的状况下，能量较低

9、的是_；白磷的稳定性比红磷_（填“高”或“低”）。 答案：；红磷；低解析：考察利用热化学方程式来比较物质的能量。3、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) -393.5 kJmol-1 2CO(g)O2(g)2CO2(g) -566 kJmol-1 TiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(s)O2(g) +141 kJmol-1则TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)TiCl4(s)2CO(g)的DH 。答案：-80 kJmol-1 解析：利用热化学方程式可加减的方法来解题。 4、 已知：；欲得到相同的热量，需分别燃烧固

10、体碳和氢气的质量比约为A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8答案：B解析：利用能量和反应热的转化公式来计算。5、 氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：H2（g）1/2O2（g）H2O（l） H285.8kJ/molCO（g）1/2O2（g）CO2（g） H283.0kJ/molC8H18（l）25/2O2（g）8CO2（g）9H2O（l） H5518kJ/molCH4（g）2O2（g）CO2（g）2H2O（l） H89.3kJ/mol相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）A. H2（g） B. CO（g）

11、 C. C8H18（l） D. CH4（g）答案：D解析：考察等质量可燃物放热多少的比较。 6、CH3CH3CH2CH2H2；有关化学键的键能如下。化学键 CH CC CC HH键能（kJ/mol） 414.4 615.3 347.4 435.3试计算该反应的反应热答案：+125.6 kJ/mol。 解析：根据键能计算反应热的方法。 7、 已知CH4（g）+2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）；H1Q1kJmol1 ，2H2O（g）；H2Q2 kJ，2H2O（l）；H3Q3 kJ。常温下，取体积比41的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为

12、 。答案：（0.4Q1+0.05Q3）KJ解析：考察混合气体的计算。8、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）；H2 S（s）O2（g）=SO2（g）；H3 S（g）O2（g）=SO2（g）；H4 H2（g）O2（g）=H2O（l）；H5 2H2（g）O2（g）=2H2O（l）；H6 CaCO3（s）=CaO（s）CO2（g）H7 ；CaO（s）H2O（l）=Ca（OH）2（s）H8A. B. C. D. 答案：C 解析：考察反应热的比较方法。【课后作业】1. C8H18的燃烧热为5518kJ/mol，

13、用燃烧热的热化学方程式表示则为_。2. 在同温同压下，下列各组热化学方程式中， 的是（ ）A. B. C. D. 3. 下列说法正确的是（ ）A. 在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热B. 酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热C. 燃烧热或中和热是反应热的种类之一D. 在稀溶液中，1molCH3COOH和1mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ4. 在101kPa时，H2与1.00mol O2完全燃烧，生成2.00mol液态水，放出571.6kJ的热量，表示氢气燃烧热的热化学反应方程式为_。5. 已知反应X+Y= M+N为放热反

14、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NC. 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6. 今有如下三个热化学方程式：H2（g）1/2O2（g）H2O（g）；HaKJmol1， H2（g）1/2O2（g）H2O（l）；H= bkJmol1，2H2（g）O2（g）2H2O（l）；H= ckJmol1，关于它们的下列表述正确的是（ ）A. 它们都是吸热反应 B. a、b和c均为正值C. a= b D. 2b= c7. 1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94KJ热量，此反应的热化学方程式为 8. 已

15、知在1105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是（ ）A. H2O（g）=H2（g）+1/2O2（g） H= +242kJmol1B. 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） H= -484kJmol1C. H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g） H= +242kJmol1D. 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） H= + 484kJmol19. 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（ ）A. 碳酸钙受热分解 B. 乙醇燃烧C. 铝粉与氧化铁粉末反应 D. 氧化钙溶于水10. 下列说法中正确的是（ ）A. 需要加热才能发

16、生的反应一定是吸热反应； B. 放热反应在常温下一定很容易发生；C. 反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小；D. 吸热反应在一定条件下也能发生。11. 已知A（g）+B（g）=C（g） H1， D（g）+B（g）=E（g） H2。若A和D混合气体1mol完全与B反应，放热H3，则A和D物质的量之比为（ ）A.（H2-H3）：（H1-H3） B.（H3-H2）：（H1-H3）C.（H3-H2）：（H3-H1）D.（H1-H3）：（H3-H1）12. 2mol Cl2与足量H2反应生成HCl气，放出369.2 kJ的热量其正确的热化学方程式是（ ）A. H2 +Cl2

17、=2HCl ； H = -369.2kJ. mol-1B. 2H2（g）+ 2Cl2（g）= 4HCl ；H = -369.2kJ.mol-1C. H2（g）+Cl2（g）=HCl（g）；H = -92.3kJ.mol-1D. H2（g）+Cl2（g）= 2HCl（g）；H = -369.2kJ.mol-1 参考答案1. C8H18（l）+O2（g）= 8CO2（g）+9H2O（l）；H=5518kJ/mol2. AC3. C4. H2（g）+O2（g）= H2O（l）；H285.8kJ/mol5. C6. D7. C（S）H2O（g）= CO（g）H2（g）；H+131.28 kJ8. A9. A10. CD11. BD12. C