人教版高中化学选择性必修1第一章化学反应的热效应第二节反应热的计算学案

第二节　反应热的计算 [课程标准]　1.了解盖斯定律及其简单应用。2.能进行反应焓变的简单计算。 任务一　盖斯定律 1.盖斯定律的内容 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，这就是盖斯定律。 【交流研讨】 1.如何写出甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式？ 提示：根据盖斯定律，由×(①＋②)可得目标热化学方程式：CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJ·mol－1。 2.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其ΔH是多少？ 提示：ΔH＝209 kJ·mol－1－348 kJ·mol－1＝－139 kJ·mol－1。 2.盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算出反应很慢或不容易直接发生的或伴有副反应的反应的反应热。 3.盖斯定律的应用 利用已知反应的反应热计算未知反应的反应热。 若反应物A经反应生成生成物D，可以有两个途径： ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B生成C，再由C生成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如下图所示： 则ΔH＝_____。 提示：ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 1.已知：P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH1 P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s)　ΔH2 设计成如下转化路径，请填空： 则ΔH＝_____。 答案：ΔH1－4ΔH2 2.已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ， 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1 mol水蒸发为水蒸气的热化学方程式为_____ _____。 (2)计算出反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热(写出计算过程)。 答案：(1)H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.01 kJ·mol－1 (2)由①H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.01 kJ·mol－1，②2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1，③C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1，根据盖斯定律③－×②＋①得C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1－×571.66 kJ·mol－1＋44.01 kJ·mol－1＝－110.53 kJ·mol－1。 思维建模 解题流程———四步分析法 第一步：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，以及需要约掉的中间产物。 第二步：将每个已知的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，热化学方程式的焓变也进行相应的计算。 第三步：将已知热化学方程式相加减消掉目标反应热化学方程式中没有的物质(同侧相减，异侧相加消去中间产物)。 第四步：得出目标热化学方程式(目标热化学方程式化学计量数不能存在公约数， 应为最简形式)。 以上步骤可以概括为找目标、看来源、调化学计量数、相加减、得答案。　　 任务二　反应热的计算 1.利用热化学方程式计算 已知：FeS2(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)＋2SO2(g)　ΔH＝－853 kJ·mol－1 计算1 kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量为6397.5 kJ。 2.利用燃烧热计算 已知乙烷的燃烧热为1 560 kJ·mol－1，则25 ℃、101 kPa时15 g乙烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为780 kJ。 3.利用盖斯定律计算 4.根据反应物和生成物的总能量计算 ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 5.利用燃烧热(ΔH)计算 ΔH＝反应物燃烧热(ΔH)之和－生成物燃烧热(ΔH)之和 【交流研讨】 甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下： Ⅰ.CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)　 ΔH1 Ⅱ.CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH2＝－58 kJ·mol－1 Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g)　 ΔH3 已知反 ... ...