化学选修4化学反应热的计算
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第3课时化学反应热的计算[学习目标定位] 1.理解盖斯定律,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
2.掌握有关反应热计算的方法技巧,进一步提高化学计算的能力。
一盖斯定律1.在化学科学研究中,常常需要通过实验测定物质在发生化学反应的反应热。
但是某些反应的反应热,由于种种原因不能直接测得,只能通过化学计算的方式间接地获得。
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。
2.从能量守恒定律理解盖斯定律从S→L,ΔH1<0,体系放出热量;从L→S,ΔH2>0,体系吸收热量。
根据能量守恒,ΔH1+ΔH2=0。
3.根据以下两个反应:C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·m ol-1CO(g)+12O2(g)===CO2(g)ΔH2=-283.0 kJ·m ol-1根据盖斯定律,设计合理的途径,计算出C(s)+12O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
答案根据所给的两个方程式,反应C(s)+O2(g)===CO2(g)可设计为如下途径:ΔH1=ΔH+ΔH2ΔH=ΔH1-ΔH2=-393.5 kJ·m ol-1-(-283.0 kJ·m ol-1)=-110.5 kJ·mol-1。
4.盖斯定律的应用除了“虚拟路径”法外,还有热化学方程式“加合”法,该方法简单易行,便于掌握。
试根据上题中的两个热化学方程式,利用“加合”法求C(s)+12O2(g)===CO(g)的ΔH。
答案C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1CO2(g)===CO(g)+12O2(g)ΔH2=283.0 kJ·mol-1上述两式相加得C(s)+12O2(g)===CO(g)ΔH=-110.5 kJ·mol-1。
第三节化学反应热的计算(第2课时)【核心素养】培养学生能通过定量计算推出合理的结论并构建模型,能够说明模型的使用条件和适用范围。
【学习目标】1.掌握反应热计算的几种常见方法。
2.了解反应热计算的常见题型。
【学习重点】掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算;盖斯定律。
【学习难点】盖斯定律;计算的准确性。
【教学过程】一、知识回顾1、常见反应热计算有几种方法?2、盖斯定律的内容?使用方法?二、反应热计算的常见题型【题型一】:已知一定量的物质参加反应吸收或放出的热量,计算反应热,写出其热化学方程式。
例一:由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气放出60.45 kJ的热量,则反应:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的ΔH为()A.-483.6 kJ·mol-1B.-241.8 kJ·mol-1C.-120.6 kJ·mol-1D.+241.8 kJ·mol-1归纳总结:练习1:0.3mol气态高能燃料乙硼烷(分子式B2H6),在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ的热量,则其热化学方程式为______________________________________________________。
又已知H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1,则11.2L标准状况下的乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_________kJ。
【题型二】:利用燃烧热数据,求算燃烧反应中的其它物理量例二:甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1, 1 kg CH4在25℃,101 kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量约为()A.-5.56×104 kJ·mol-1B.5.56×104 kJ·mol-1C.5.56×104 kJ D.-5.56×104 kJ归纳总结:练习2:已知葡萄糖的燃烧热是ΔH=-2 840 kJ·mol-1,当它氧化生成1 g液态水时放出的热量是()A.26.0 kJ B.51.9 kJ C.155.8 kJ D.467.3 kJ【题型三】:利用盖斯定律求反应热(重点)例三:已知下列反应的反应热为:(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1 = -870.3KJ/mol(2)C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2 = -393.5KJ/mol1O2(g)=H2O(l) △H3 = -285.8KJ/mol(3) H2(g)+2试计算下列反应的反应热:2C(s) + 2H2(g) + O2(g) = CH3COOH(l)归纳总结:练习3:已知下列热化学方程式:①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-26.7 kJ·mol-1②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-50.75 kJ·mol-1③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=-36.5 kJ·mol-1则反应FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)的焓变为()A.+7.28 kJ·mol-1B.-7.28 kJ·mol-1C.+43.68 kJ·mol-1D.-43.68 kJ·mol-1练习4:已知:H2O(g)===H2O(l)ΔH=Q1 kJ·mol-1。
第三节化学反应热的计算[核心素养发展目标] 1.证据推理与模型认知:构建盖斯定律模型,理解盖斯定律的本质,形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。
2.科学态度与社会责任:了解盖斯定律对反应热测定的重要意义,增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。
一、盖斯定律1.盖斯定律的理解(1)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。
(2)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。
(3)始态和终态相同反应的途径有如下三种:ΔH =ΔH 1+ΔH 2=ΔH 3+ΔH 4+ΔH 5 2.盖斯定律的应用 根据如下两个反应Ⅰ.C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1=-393.5 kJ·mol -1 Ⅱ.CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2=-283.0 kJ·mol -1选用两种方法,计算出C(s)+12O 2(g)===CO(g)的反应热ΔH 。
(1)虚拟路径法反应C(s)+O 2(g)===CO 2(g)的途径可设计如下:则ΔH =-110.5 kJ·mol -1。
(2)加合法①写出目标反应的热化学方程式,确定各物质在各反应中的位置, C(s)+12O 2(g)===CO(g)。
②将已知热化学方程式Ⅱ变形,得反应Ⅲ: CO 2(g)===CO(g)+12O 2(g) ΔH 3=+283.0 kJ·mol -1;③将热化学方程式相加,ΔH 也相加:Ⅰ+Ⅲ得, C(s)+12O 2(g)===CO(g) ΔH =ΔH 1+ΔH 3,则ΔH =-110.5 kJ·mol -1。
(1)热化学方程式同乘以某一个数时,反应热数值也必须乘上该数;(2)热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减(带符号);(3)将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”号必须随之改变,但数值不变。