1.3 化学反应热的计算 学案（无答案）

化学反应热的计算
一、学习目标：
从能量守恒角度理解并掌握盖斯定律；
能正确运用盖斯定律解决具体问题；
学会化学反应热的有关计算。
二、学习重点：盖斯定律的应用，化学反应热的有关计算
三、学习难点：
盖斯定律的应用
知识回顾：已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol
1）写出石墨的完全燃烧的热化学方程式
2）二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式
思考：298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H = -92.38kJ/mol在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？
阅读教材相关内容，讨论并回答下列问题：
什么是盖斯定律？
盖斯定律在科学研究中有什么重要意义？
认真思考教材以登山经验“山的高度与上山的途径无关”的道理，深刻理解盖斯定律。
一、盖斯定律
1、盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热相同。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、通过盖斯定律可以计算出一些不能直接测量的反应的反应热。
归纳总结：反应物A变为生成物D，可以有两个途径：①由A直接变成D，反应热为△H；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为△H1、△H2、△H3.如下图所示：
则有△H=△H1+△H2+△H3
例、下列数据表示H2的燃烧热吗？
已知： H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) △H1＝－241.8kJ/mol
H2O(g) = H2O (l) △H2＝－44 kJ/mol
则有：H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) △H＝△H1＋ △H2＝－285.8kJ/mol
练习：1. 已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：
①C(石墨，s)+O2(g)= CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
②C(金刚石，s)+O2(g)= CO2(g) △H2=-395.0kJ/mol
据此判断，下列说法正确的是（ ）
A. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
B. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高;
C. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
D. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
2. 在100 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且
C(s) +1/2O2(g) = CO(g)； △H = －110.35 kJ/mol
CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)； △H = －282.57 kJ/mol
与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是( )
A.392.92 kJ B. 2489.44 kJ
C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJ
二、反应热的计算
阅读：自己阅读教材例1和例2从中反思有关反应热计算的方法、思路和具体步骤。
规律总结：
计算依据：利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行计算:
常见题型：
题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写
题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量
具体内容：
1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程式。
2、有关反应热的计算:
（1）盖斯定律及其应用
（2） 根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。
(3)利用键能计算反应热
练习：1．已知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆矾分解的热化学方程式为：
CuSO4?5H2O(s) = CuSO4(s)+5H2O(l) △H=+Q1kJ/mol
室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则（ ）
A．Q1>Q2 B．Q1=Q2
C．Q12．已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=－283.0kJ/mol
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，求原混合气体中H2和CO的物质的量之比。
课后作业：
1. 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
2. 已知在298K时下述反应的有关数据：
C(s)+O2(g) === CO(g) △H1 = －110.5 kJ? mol-1
C(s)+O2(g) === CO2(g) △H2= －393.5 kJ? mol-1
则C(s)+CO2(g) === 2CO(g) 的△H 为（ ）
A. +283.5 kJ? mol-1 B. +172.5 kJ? mol-1
C. -172.5 kJ? mol-1 D. -504 kJ? mol-1
3. 相同温度下，有下列三个热化学方程式：
（1）H2（g）+O2（g）=== H2O（g） △H1= -Q1 kJ? mol-1
（2）2H2（g）+O2（g）=== 2H2O（l） △H1= -Q2 kJ? mol-1
（3）2H2（g）+O2（g）=== 2H2O（g） △H1= -Q3 kJ? mol-1
则Q1、Q2、Q3的关系表示正确的是 （ ）
A. Q1=Q2Q3 > Q1
C. Q3> Q2> Q1 D. Q1=Q2=Q3
4.　 已知：（1）Zn（s）+O2（g）=== ZnO(s)，ΔH= -348.3 kJ·mol-1，
（2）2Ag(s)+ O2（g）=== Ag2O(s)，ΔH= -31.0 kJ·mol-1，
则Zn（s）+ Ag2O(s) === ZnO(s)+ 2Ag(s)的ΔH等于（ ）
A．-317.3 kJ·mol-1??????? B．-379.3 kJ·mol-1??????? C．-332.8 kJ·mol-1? D．317.3 kJ·mol-1
5、已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中：
4P（白磷，s）+5O2(g)====2P2O5(s)；△H=== -a kJ/mol
4P（红磷，s）+5O2(g)====2P2O5(s)；△H=== -b kJ/mol
若a、b均大于零，则a和b的关系为 （ ）
A．a＜b B．ａ＝ｂ Ｃ．ａ＞ｂ　 D．无法确定　
6. S（单斜）和S（正交）是硫的两种同素异形体
已知：① S(单斜，s)＋O2(g) === SO2(g) △H1＝－297.16 kJ·mol-1
② S(正交，s)＋O2(g) === SO2(g) △H2＝－296.83 kJ·mol-1
③ S(单斜，s) === S(正交，s) △H3
下列说法正确的是（ ）
A．△H3＝+0.33 kJ·mol-1
B．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C．S（单斜，s）=== S（正交，s） △H3＜0，正交硫比单斜硫稳定
D．S（单斜，s）=== S（正交，s） △H3＞0，单斜硫比正交硫稳定
7. 已知下列反应的反应热为：
（1）CH3COOH（l）+2O2（g）=== 2CO2(g)+2H2O(l) △H1= - 870.3 kJ? mol-1
（2）C(s)+O2(g) === CO2(g) △H= -393.5 kJ? mol-1
（3）H2(g)+O2(g) === H2O(l) △H= - 285.8 kJ? mol-1
试计算下列反应的反应热：2C(s)+2H2(g)+O2(g) ===CH3COOH(l) △H= _____________
8. 已知：2Al (s)+O2（g）=== Al2O3(s) △H= -1 644.3 kJ? mol-1
2Fe (s) +O2（g）=== Fe2O3(s) △H= -815.88 kJ? mol-1
试写出铝粉与氧化铁粉末发生铝热反应的热化学方程式________________ ___________
9. 发射卫星时可用肼（N2H4）作燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。
已知：N2(g)＋2O2(g) ==2NO2(g) ΔH＝＋67.7 kJ?mol-1
N2H4(g)＋O2(g)== N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ?mol-1
H2(g)＋F2(g)== HF(g) ΔH＝－269 kJ?mol-1
H2(g)＋O2(g) == H2O(g) ΔH＝－242 kJ?mol-1
（1）肼和二氧化氮反应的热化学方程式为　　　　　　　　 　　　　　　
（2）有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，肼和氟反应的热化学方程式为