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1、优质教学资料 优质教学资料 优质教学资料 第一单元第一单元 化学反应中的热效应化学反应中的热效应 第三课时第三课时 反应热的计算反应热的计算 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 O
2、2(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
3、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，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。 【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
4、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。 1 2 C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） H1 = 393.5kJmol1 CO （g） + O2（g）= CO2（g） H2 =283.0kJmol1 1 2 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 1 2 将上述两步反应相加得总反应为： C（s，石墨）+ O2（g）=
5、CO（g） H3 = ？ 1 2 根据盖斯定律，H3 =H1 + H2 =393.5kJmol1 + 283.0kJmol1 =110.5kJmol1 答：298KC（s，石墨）+ O2（g）=CO（g）的H为110.5kJmol1。 1 2 【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 反应物反应物 a 生成物生成物 H H2H1 cb H5 H4 H3 磷）的反应焓变。 P4（s，白磷）+ 5O2（g）= P4O10（S） H1 = 2983.2kJmol1 P（s，红磷）+ O2（g）= P4O10（S） H2 = 738.5kJmo
6、l1 5 4 1 4 H=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）+ O2（g） = N2（g）+ H2O（g） H2 = 534kJmol1 H=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（
7、g）= ZnO（s） H1 = 351.1kJmol1 1 2 Hg（s） + O2（g）= HgO（s） H2=90.7kJmol1 1 2 H =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）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
8、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 = ？ 1484kJmol1 【练习】以下是部分共价键键能数据：PP 198kJmol1，PO360kJmol1，O=O S8分子结构 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 = ？ 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
9、 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）P4（s，白磷）+52410 OgP Os( )( )HkJmol 1 29832 ./ （2） P sOgP Os()( )( )，红磷 5 4 1 4 2410 HkJmol 2 7385 ./ 则白磷转化为红磷的热化学方程式_。相同的状况下，能量较低的是_；白磷的 稳定性比红磷_
10、（填“高”或“低”）。 答案：P s Ps 4 4()，白磷（ ，红磷） HkJmol 292 ./；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： TiO2TiCl4 ArC /800/ 0 镁 Ti 已知： CsO2gCO2g 1 H 3935 kJmol1 2COgO2g2CO2g 2 H 566 kJmol1 TiO2s2Cl2gTiCl4sO2g 3 H +141 kJmol1 则 TiO2s2Cl2g2CsTiCl4s2COg的 H 。 答案：80 kJmol1 解析：利用热化学方程式可加减的方法来解题。 4、 已知：
11、)()()( 22 gCOgOsC ； molkJH/ 5 . 393 )()( 2 1 )( 222 lOHgOgH ； molkJH/ 8 . 241 欲得到相同的热量，需分别燃烧固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/mol CO（g）1/2O2（g）CO2（g） H283.0kJ/mol C8H18（l）25/2O2（g）8CO2（g）9H2O（l）
12、H5518kJ/mol CH4（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） 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）= CO
13、2（g）+2H2O（l）；H1Q1kJmol1 ， )g(O)g(H2 22 2H2O（g）；H2Q2 kJ 1 mol， )g(O)g(H2 22 2H2O（l）； H3Q3 kJ 1 mol。 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 。 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）
14、；H4 H2（g）2 1 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）H8 A. 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，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. )(2)()(2 222 gOHgOgH molkJQH/ 1 )(2)()(2 222 lOHgOgH molkJQH/ 2 B. )()()( 22 gSOgOg
15、S molkJQH/ 1 )()()( 22 gSOgOsS molkJQH/ 2 C. )()( 2 1 )( 2 gCOgOsC molkJQH/ 1 )()()( 22 gCOgOsC molkJQH/ 2 D. )(2)()( 22 gHClgClgH molkJQH/ 1 )()( 2 1 )( 2 1 22 gHClgClgH molkJQH/ 2 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 12 QQ 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
16、. 在稀溶液中，1molCH3COOH 和 1mol NaOH 完全中和时放出的热量为 57.3kJ 4. 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 6. 今有如下三个热化学方程式： H2（g）1/2O2（g）H2O（g）；HaKJmo
17、l1， 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= c 7. 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= +242kJmol1 B. 2H2（g）+O2（
18、g）=2H2O（l） H= -484kJmol1 C. H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g） H= +242kJmol1 D. 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） H= + 484kJmol1 9. 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
19、）+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 =2HCl ； H = -369.2kJ. mol-1 B. 2H2（g）+ 2Cl2（g）= 4HCl ；H = -369.2kJ.mol-1 C. 1 2 H2（g）+ 1 2 Cl2（g）=HCl（g）；H = -92.3kJ.mol-1 D. H2（g）+Cl2（g）= 2HCl（g）；H = -369.2kJ.mol-1 参考答案 1. C8H18（l）+ 25 2 O2（g）= 8CO2（g）+9H2O（l）；H=5518kJ/mol 2. AC3. C 4. H2（g）+ 1 2 O2（g）= H2O（l）；H285.8kJ/mol 5. C6. D 7. C（S）H2O（g）= CO（g）H2（g）；H+131.28 kJ 1 mol 8. A9. A10. CD11. BD12. C 最新精品资料