第二节 反应热的计算 【新课探究】 学习任务一 课前自主预习 1.相同 2.(2)放热 吸热 (3)始态 终态 途径 [问题思考] (1)提示:途径Ⅰ的反应物是C(s)和O2(g),生成物是CO2(g);反应的热化学方程式:C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1。 (2)提示:图中最初的反应物是C(s)和H2O(g),最终的生成物是CO2(g)和H2O(g); ①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.5 kJ·mol-1 ②CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1。 (3)提示:将途径Ⅱ中的三个热化学方程式相加得到的热化学方程式为C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1,途径Ⅰ与途径Ⅱ中相同质量的碳完全燃烧放出的热量相等。 (4)提示:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3;化学反应中能量的变化只与反应物的多少和反应物、生成物的最终状态有关,与中间过程无关。 知识迁移应用 例1 D [解析] 已知: ①H2O(g)H2O(l) ΔH1 ②C6H12O6(g)C6H12O6(s) ΔH2 ③C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(g)+6CO2(g) ΔH3 ④C6H12O6(g)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g) ΔH4 气态物质转化为液态、固态会释放能量,由题意得ΔH1<0,ΔH2<0;由盖斯定律可知,③-④得C6H12O6(s)+6H2O(l)6H2O(g)+C6H12O6(g) ΔH3-ΔH4=-(6ΔH1+ΔH2)>0,得ΔH3>ΔH4,A错误;根据盖斯定律,①×6+②+③=④,即6ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4,则6ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4=0,故B、C错误,D正确。 例2 +14.8 [解析] 根据盖斯定律,Ⅲ=Ⅱ-Ⅰ,则ΔH3=ΔH2-ΔH1=-378.7 kJ·mol-1+393.5 kJ·mol-1=+14.8 kJ·mol-1。 学习任务二 课前自主预习 [问题思考] (1)提示:ΔH'=2ΔH=-411 kJ·mol-1×2=-822 kJ·mol-1。 (2)提示:Q=n×1 366.8 kJ·mol-1=×1 366.8 kJ·mol-1≈29 713.0 kJ≈2.97×104 kJ。 知识迁移应用 例3 D [解析] 由能量变化示意图可知SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH3=-c kJ·mol-1,A正确;由于凝华放热,SO3(g)SO3(s) ΔH<0,则2SO2(g)+O2(g)2SO3(s)的ΔH<ΔH3,B正确;由盖斯定律可知S(g)+3O(g)SO3(g),放出的能量为 kJ·mol-1,则S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ,C正确;由盖斯定律可得2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)2H2SO4(aq) ΔH=-(c+2d) kJ·mol-1,D错误。 例4 (1)CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l) ΔH=-443.5 kJ·mol-1 (2)4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g) ΔH=-260 kJ·mol-1 [解析] (1)依据燃烧热的概念写出两个热化学方程式: CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-726.5 kJ·mol-1①, CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1②, 根据盖斯定律,由①-②可得CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l),则ΔH=ΔH1-ΔH2=-726.5 kJ·mol-1- (-283.0 kJ·mol-1)=-443.5 kJ·mol-1。 (2)根据盖斯定律,由①+②×4-③×2可得4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g) ΔH=-260 kJ·mol-1。 【课堂评价】 1.(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× [解析] (2)反应热只与反应体系的始态和终态有关。 (3)在一定条件下,反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应条件无关。 (4)放热反应ΔH为负值,放出热量越多,ΔH就越小。 (5)该反应的ΔH=2E(H—H)+E(OO)-4E(H—O)。 2.C [解析] 由盖斯定律知,ΔH2=ΔH1-ΔH3=-110.5 kJ·mol-1,A正确;图示关系写出热化学方程式:①C(石墨,s)+ O2(g)CO (g) ΔH2,②CO(g)+O2 (g)CO2 (g) ΔH3,根据盖斯定律①-②可得:C(石墨,s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=ΔH2-ΔH3,B正确;由C(石墨,s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,C(金刚石,s)+ O2(g)CO2(g) ΔH=-395.41 kJ·mol-1知,金刚石完全燃烧放热更多,则金刚石能量高于石墨,金刚石不如石墨稳定,C错误;根据盖斯定律知,化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D正确。 3.C [解析] 该条件下,1 mol C(s)与1 mo ... ...
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