第三节 反应热的计算学案
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云南省腾冲县第八中学导学案第三节 化学反应热的计算【学习目标】知识目标:1.巩固化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。
2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
能力目标:掌握有关化学反应热的计算方法情感目标:通过盖斯定律的学习,使学生能够做到理论联系实际,用科学知识指导生产实际,激发学生学习化学的兴趣。
盖斯定律根据物理学机械能守恒定律得知:物体在C 点与A 点的重力势能差取决于C 点和A 点的垂直高度(状态);而与物体从A 点到达B 点的具体路径无关。
而在化学世界里,对于一个反应体系来说,同样存在着类似的能量关系,这就是盖斯定律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其总反应热是相同的,也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体的反应进行的途径无关。
也就是说,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热和该反应一步完成的反应热相同。
即:A BH4 则有:△盖斯定律的应用盖斯定律在科学研究中具有重要意义。
因为有些反应进行的很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。
此时如果应用盖斯定律,就可以间接的把它们的反应热计算出来。
【例1】对于反应:C (s )+ O2(g )=CO (g )因为C 燃烧时不可能完全生成CO ,总有一部分CO2生成,因此这个反应的ΔH 无法直接测得,请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案求此反应的ΔH 。
【练习1】通过计算求氢气的燃烧热:已知:H2(g )+O2(g )=H2O (g );△H1=-241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol【练习2】.实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH,但可测出CH4燃烧反应的ΔH1,根据盖斯定律求ΔH4CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH1=-890.3kJ·mol-1 (1)C(石墨)+O2(g)=CO2(g);ΔH2=-393·5kJ·mol-1 (2)H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH3=-285.8kJ·mol-1 (3)C(石墨)+2H2(g)=CH4(g);ΔH4 (4)反应热的计算【例2】在101 kPa时,1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890 kJ的热量,CH4 的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?【例3】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。
《选修四第一章第三节化学反应热的计算》导学案高二班姓名【课标要求】1、理解盖斯定律的本质并掌握盖斯定律的应用。
2、掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算。
3、了解盖斯定律在科学研究中的意义。
【难点重点】1、盖斯定律的应用;2、反应热的计算【新课导学】1、已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H为()A.+184.6 kJ/molB.-92.3 kJ/molC.-369.2 kJ/molD.+92.3 kJ/mol2、若2.6g乙炔(C2H2气态)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热130KJ。
则表示乙炔燃烧热的热化学方程式为:3、用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应,放出的热量为11.46kJ,试写出表示该反应中和热的热化学方程式:4、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,在催化剂存在下进行反应,测得反应放出的热量总是少于92.38kJ,其原因是什么?例1:下列数据△H1表示燃烧热吗?H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol ①那么,H2的燃烧热△H究竟是多少?如何计算?已知: H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol ② H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H3=?③由上可知,方程式①+②=③△H3=△H1+△H2=例2:如何测出下列反应的反应热: C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?不能很好的控制反应的程度,故不能直接通过实验测得△H1①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=? ②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol由上可知:方程式① + ② = ③,则ΔH1 + ΔH2 =ΔH3 ΔH1=ΔH3-ΔH2 =从上两例你能找到什么规律?一、盖斯定律:1.内容:则有△H=2、盖斯定律的应用例1:写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa时)说明:(1)可以在书中查找需要的数据(2)并告诉大家你设计的理由。
第三节 化学反应热的计算一、学习目标(一)知识目标:1.理解并掌握盖斯定律;2.能正确运用盖斯定律解决具体问题;3.初步学会化学反应热的有关计算。
4.掌握反应热计算的几种常见方法。
5.了解反应热计算的常见题型。
(二)能力目标:1.通过运用盖斯定律求有关的反应热,进一步理解反应热的概念2.综合运用反应热和盖斯定律的知识解决能量变化的实际问题(三)情感态度和价值观目标:1.通过实例感受盖斯定律,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要作用2.通过计算某些物质燃烧时的△H 数值,进一步认识煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料,唤起对资源利用和环境保护的意识和责任感。
二、学习重难点1.盖斯定律。
2.反应热的计算,盖斯定律的应用。
三、学习过程(一)盖斯定律1.盖斯定律概念是对质量守恒定律、能量守恒定律的理论论证。
盖斯定律:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的,这就是盖斯定律。
2.表达形式例如:H 2(g)+21O 2(g)H 2O(l)可以通过两种途径来完成.已知:H 2(g)+21O 2(g)====H 2O(g) ΔH 1=-241.8kJ·mol -1 H 2O(g)=====H 2O(l) ΔH 2=-44.0kJ·mol -1根据盖斯定律,则ΔH=ΔH 1+ΔH 2=-241.8kJ·mol -1+(-44.0kJ·mol -1)=-285.8kJ·mol -1,其数值与用量热计测得的数据相同。
要点提示:ΔH 的“+”与“-”表示是吸热反应与放热反应,当其在运算过程中需要相加减时,其数据要带着+”或“-”进行运算。
3.盖斯定律的意义:能把有些进行的很慢的反应,有些不容易直接发生的反应,以及产品不纯(有副反应)的反应的反应热,应用盖斯定律间接地求算出来。
第三节化学反应热的计算教学目标:1.知识与技能①盖斯定律的本质,了解其科学研究中的意义。
②掌握有关盖斯定律的应用。
③掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算2.过程与方法通过运用盖斯定律求有关物质的反应热,进一步理解反应热的概念。
3.情感态度与价值观通过实例感受盖斯定律的应用,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要贡献。
教学重点1.掌握有关盖斯定律的应用2.掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算教学难点1.掌握有关盖斯定律的应用2.掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算教学用具:多媒体课件学习过程1.创设情境:如何测出这个反应的反应热:C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)①C(s)+1/2 O2(g)==CO(g) ΔH1=?②CO(g)+1/2 O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol① + ② = ③,则ΔH1 + ΔH2 =ΔH3所以,ΔH1=ΔH3-ΔH2ΔH1=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol思考交流:1.如何用文字表述盖斯定律?2.如何从能量守恒角度论证盖斯定律的正确性?3.盖斯定律在生产和科研中有何重要作用?一.盖斯定律:1.定义:不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
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。
思考交流:C (s ,石墨)+O2(g)==CO2(g) △H1= -393.5 kJ/molCO2(g) =C (s ,金刚石)+O2(g) △H2= +395.0 kJ/molH2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H1=-241.8 kJ/molH2O(l) = H2(g)+ O2(g) △H2= +285.8 kJ/mol为什么△H1+△H2≠0 ?2.盖斯定律的应用盖斯定律可用来计算难以直接测定的化学反应的反应热,如反应慢、副反应多、反应不易直接发生等。
第三节化学反应热的计算(学案)知识梳理一、盖斯定律1.内容不论化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的(填“相同”或“不同”)。
2.特点(1)反应的热效应只与始态、终态有关,与途径无关。
(2)反应热总值一定,如下图表示始态到终态的反应热。
则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。
(3)能量守恒:能量既不会增加,也不会减少,只会从一种形式转化为另一种形式。
二、反应热的计算1.主要依据热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热等数据。
2.主要方法(1)依据热化学方程式:反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比,依据热化学方程式中的ΔH求反应热,如(2)依据盖斯定律:根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减,得到一个新的热化学方程式,同时反应热也作相应的改变。
(3)依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算:ΔH=Q吸—Q 放。
(4)依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算:ΔH=E生成物—E反应物。
(5)依据物质的燃烧热ΔH计算:Q放=n可燃物×|ΔH|。
(6)依据比热公式计算:Q=cmΔt。
重点知识提升提升一、盖斯定律的理解和应用【名师点拨】1.运用盖斯定律解题的常用方法通常有两种方法:其一,虚拟路径法:如C(s)+O2(g)===CO2(g),可设置如下:ΔH1=ΔH2+ΔH3其二,加合法:即运用所给化学方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。
如:求P4(白磷)―→P(红磷)的热化学方程式。
已知:P4(白磷,s)+5O2(g)===P4O10(s)ΔH1①P(红磷,s)+错误!O2(g)===错误!P4O10(s)ΔH2②即可用①—②×4得出白磷转化为红磷的热化学方程式。
2.解题模型3.解题注意事项(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,所求之和为其代数和。
第三节化学反应热的计算教案教学目标:1.了解化学反应热的概念和计算方法;2.掌握使用燃烧热和生成热计算反应热的方法;3.能够解答相关计算题目。
教学重点:1.化学反应热的概念和计算方法;2.燃烧热和生成热的计算公式和原理;3.能够准确计算反应热。
教学准备:1.课件、黑板、彩色粉笔;2.实验器材:如量热器、加热器、试剂等。
教学过程:一、导入(5分钟)教师通过提问引导学生回忆上一节课学习的内容,即热现象与能量转化。
二、知识讲解(20分钟)1.化学反应热的概念:指单位量的反应物在常压下反应时所放出或吸收的热量。
2.化学反应热的计算方法:a.燃烧热计算:燃烧热=燃烧所释放的热量/燃烧完全反应的物质的摩尔数b.生成热计算:生成热=生成物所释放的热量/生成物的摩尔数三、例题分析(15分钟)教师通过示范例题进行说明和解答,引导学生理解解题思路和方法。
例题:已知硫磺燃烧生成二氧化硫的反应热为-790 kJ/mol,问1 mol硫磺燃烧生成多少焦耳的热量?解答:硫磺燃烧生成1 mol二氧化硫的反应热为-790 kJ,即燃烧热= -790 kJ/mol。
根据燃烧热的计算公式:燃烧热=燃烧所释放的热量/燃烧完全反应的物质的摩尔数因此,燃烧所释放的热量=燃烧热×燃烧完全反应的物质的摩尔数在本题中,燃烧完全反应的物质的摩尔数为1 mol,所以燃烧所释放的热量 = -790 kJ/mol × 1 mol = -790 kJ。
由于焦耳和千焦耳的换算关系为1kJ=1000J,所以燃烧所释放的热量转化为焦耳为-790kJ×1000J/kJ=-790,000J。
因此,1 mol硫磺燃烧生成-790,000焦耳的热量。
四、实验演示(15分钟)教师进行实验演示,以量热器测量反应热为例,让学生亲身体验和观察化学反应过程中产生的热现象和能量转化。
五、课堂练习(20分钟)教师分发练习题,学生独立完成,然后互相检查并讨论。
第一章 化学反应与能量 第三节 反应热的计算第一课时练习题:〖课前练习1〗298K ,101KPa 时,将1 g 钠与足量的氯气反应,生成氯化钠晶体并放出 18 KJ 的热量,求生成1mol 氯化钠的反应热?〖课前练习2〗乙醇的燃烧热是△H=-1367KJ/mol ,在此温度下,46Kg 乙醇充分燃烧后放出多少热量?思考题:如何测出这个反应的反应热:C(s)+1/2O 2(g)==CO(g)①C(s)+1/2O 2(g)==CO(g) ΔH 1=?②CO(g)+1/2O 2(g)== CO 2(g) ΔH 2=-283.0kJ/mol ③C(s)+O 2(g)==CO 2(g) ΔH 3=-393.5kJ/mol1、盖斯定律:内容:1840年,瑞典化学家盖斯通过大量实验证明:不管化学反应是_______完成或 __________完成,其反应热是_______的。
也就是说,化学反应的反应热只与反应体系的 _____和______有关而与反应的途径无关。
(2)对盖斯定律的理解:①________________________________________________________________, ②________________________________________________________________,2、能量的释放或吸收是以发生变化的________为基础的,二者密不可分,但以___为主。
3、计算的步骤:找出能量守恒的等量的关系△H 1、△H 2、△H 3 三种之间的关系如何?计算的步骤?1、【例1】如何测出这个反应的反应热:C(s)+1/2O 2(g)==CO(g)①C(s)+1/2O 2(g)==CO(g) ΔH 1=?②CO(g)+1/2O 2(g)== CO 2(g) ΔH 2=-283.0kJ/mol ③C(s)+O 2(g)==CO 2(g) ΔH 3=-393.5kJ/mol方法1:以盖斯定律原理求解, 以要求的反应为基准(1) 找起点C(s), (2) 终点是CO(g),(3) 总共经历了两个反应C →CO ; C →CO 2→CO(4) 也就说C →CO 的焓变为C →CO 2;CO 2→CO 之和。
课题《第三节化学反应热的计算》教学案[教学目标]:1、盖斯定律及其应用2、利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算[教学重点、难点] 盖斯定律、及反应热相关计算。
教学过程[典型例题1]如何测出这个反应的反应热:C(s)+1/2O2(g)==CO(g)①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=mol③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=mol [① + ② = ③]解:二、盖斯定律:不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
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。
三、如何理解盖斯定律?1)请用自己的话描述一下盖斯定律。
2)盖斯定律有哪些用途?同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。
现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”。
[典型例题2]已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s);ΔH = kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);ΔH = kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式______________________________________________________________________。
[典型例题3]在同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是(B )A、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H =-Q2B、C(s)+1/2O2(g)=CO (g); △H= -Q1C(s)+O2(g)=CO2 (g); △H= -Q2C、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H= -Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H= -Q2D、 S(g)+O2(g)=SO2 (g); △H= -Q1 S(s)+O2(g)=SO2 (g); △H= -Q2[课堂效益检测]1、已知25℃,101kpa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为()C(石墨) + O2(g)===CO2(g) △H= molC(金刚石) + O2(g)===CO2(g) △H= mol据此判断,下列说法中正确的是()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、已知H2和CO的混合气体完全燃烧时放出,同时生成3.6g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为()A、2:1B、1:2C、1:1D、2:33、完全燃烧一定质量的无水酒精,放出的热量为Q1,为了完全吸收生成的CO2,消耗8mol/L NaOH溶液50mL时恰好生成一种盐,则燃烧1mol无水酒精所放出的热量为 ( )A、 B、 C、5Q D、10Q4、由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热,写出该反应的热化学反应方程式___________________________________________________________________________若1g水蒸气转化成液态水放热,则反应H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)的△H=_________________________kJ/mol,氢气的燃烧热为____________________kJ/mol5、已知CH4(g) + 2 O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);△H= -890kJ/mol,现有CH4 和CO的混合气体共,完全燃烧后,生成CO2气体和18g液态H2O,并放出515kJ热量,CO燃烧的热化学方程式为_____________________________________________写出求算过程6、化学键的键能是原子间形成1mol化学键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。
化学反应热教案化学反应热教案【篇一:化学反应热教案】篇一:第三节化学反应热的计算教学案第三节化学反应热的计算教学案第一课时【教学目标】知识与技能:1.了解反应途径与反应体系。
2.理解盖斯定律的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
3.能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算;过程与方法:1.从途径角度、能量守恒角度分析和论证盖斯定律,培养分析问题的能力;2.通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算,培养计算能力。
情感态度与价值观:1.通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习,感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。
同时养成深入细致的思考习惯。
2.通过加强练习,及时巩固所学知识,养成良好学习习惯;形成良好的书写习惯。
【教学重点】1、盖斯定律的涵义和根据盖斯定律进行反应热的计算;2、根据热化学方程式进行简单的反应热的计算【教学难点】盖斯定律的应用【教学过程】【前置作业】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[旧知再探]:燃烧热:101kpa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,单位kj/mol 。
中和热:在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol液态水时的反应热,单位kj/mol。
[新知初探] 根据下面的热化学方程式能表示出h2的燃烧热吗?h2(g)+ 0.5 o2(g) =h2o(g) △h1=-241.8 kj/mol且已知h2o(g) =h2 o (l)△h2=-44.0 kj/mol,则h2的燃烧热为多少?数学思想建模:两式相加消去h2o(g),同时△h=△h1+△h2=(-241.8)+(-44.0)=-285.8 kj/mol 则h2的燃烧热为285.8 kj/mol。
化学思想建模:能量守恒定律三.盖斯定律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。
或者说,化学反应的反应热只与反应体系的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。
反应热的计算题目反应热的计算第1课时学习目标1、理解盖斯定律的涵义;2、能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算;3、能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算。
学习疑问学习建议【预学能掌握的内容】一、盖斯定律1、概念:不管化学反应是完成或分完成,其反应热是的,或者说化学反应的反应热只与有关,而与无关,这就是盖斯定律。
2、对盖斯定律的图示理解如由A到B可以设计如下两个途径:,途径一:A-→B(△H) 途径二:A--→C—→B(△H l+△H2)则焓变△H 、△H1、△H2的关系可以表示为【合作探究】图1和图2中,△H1、△H1、△H3三者之间的关系分别如何?找出中间产物CO2,利用方程组消去中间产物,反应1-反应2=反应3列式:△H1—△H2=△H3(5) 求解可得△H3=△H1—△H2= -110.5 KJ·mol-1例题2、科学家盖斯曾提出:“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的。
” 利用盖斯定律可测某些特殊反应的热效应。
(1)P4 (s,白磷) +5O2(g)=P4O10(s) △H1= - 2983.2 KJ·mol-1(2)P (s,红磷) +5/4O2(g)=1/4P4O10(s) △H2= -738.5KJ·mol-1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___________(填“高”或“低”)。
例题3、试验中不能直接测出由石墨和氢气合成甲烷反应的△H4 ,但可测出C(石墨)、H2、和CH4的燃烧热,请根据盖斯定律求△H4CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH1= -890.3 kJ·mol-1①C(石墨,s)+O2(g) = CO2(g) △H2= 一393.5 kJ·mol-1②H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) △H3= -285.8 kJ/ mol-1③C(石墨,s)+ 2H2(g) = CH4(g) △H4= ④例题4、葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。
高二化学学案制作人张秋绿第三节化学反应热的计算【学习目标】1、理解盖斯定律的意义,能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应的简单计算;2、提高对热化学方程式内涵的认识,理解热量与物质的量的紧密联系。
【重点】盖斯定律,反应热的计算H2(g)+1/2O 2(g)==H 2O(g)△ H1= -241.8kJ/mol,那么241.8kJ/mol是不是H2的燃烧热?说说你的理由。
H2O(g)==H 2O(l)△ H2= -44kJ/mol,你能知道H2的燃烧热吗?一、盖斯定律1、不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其是相同的。
换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的和有关,而与反应的途径无关。
如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热,这就是盖斯定律。
思考:现在有这样三个反应及其热效应,你能根据盖斯定律找出三个反应热之间的关系吗?2、阅读课本p11 第 3 段 p12 第 1 段从一下两个角度加深对盖斯定律的理解1)途径角度:以登山为例。
以图1—9 所示。
2)能量守恒角度H1+ H2=3、 .规律的应用例:我们可以让碳全部氧化成CO2,却很难控制碳的氧化只生成CO 而不继续生成CO2,那么C(s)+1/2O 2(g)==CO(g)H1=?的反应热如何获得呢?已知:①C(s)+O 2(g)==CO 2(g)H1=-393.5kJ/mol② CO(g)+1/2O 2(g)== CO 2(g)H 2=-283.0kJ/mol③ C(s)+1/2O 2(g)==CO(g)H3=CO(g)+1/2O 2(g)H3H2C(s)+O2(g)CO 2(g)H14、盖斯定律的意义:有些反应进行的,有些反应不容易,有些反应的产品,这给测定反应热造成了困难,利用盖斯定律就可以直接的把它们的反应热计算出来。
第二课时反应热的计算二、反应热的计算应用盖斯定律计算时应注意: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。
第一章第三节化学反应热的计算2021届新高考化学模拟试卷一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SO42-、Cl-B.=1×10-13mol·L-1的溶液中:NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO3-、SO42-D.水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Na+、AlO2-、CO32-2.化学与人们的日常生活密切相关,下列叙述正确的是A.二氧化硅是制造玻璃、光导纤维的原料B.纤维素、油脂是天然有机高分子化合物C.白菜上洒少许福尔马林,既保鲜又消毒D.NO x、CO2、PM2.5颗粒都会导致酸雨3.下列叙述正确的是A.24 g 镁与27 g铝中,含有相同的质子数B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同C.1 mol重水与1 mol水中,中子数比为2∶1D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同4.某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是A.反应过程a有催化剂参与B.该反应为吸热反应,热效应等于∆HC.改变催化剂,可改变该反应的活化能D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E25.如图所示,电化学原理与微生物工艺相组合的电解脱硝法,可除去引起水华的NO3-原理是将NO3-还原为N2。
下列说法正确的是()A .若加入的是3NaNO 溶液,则导出的溶液呈碱性B .镍电极上的电极反应式为:2Ni 2e Ni -+-=C .电子由石墨电极流出,经溶液流向镍电极D .若阳极生成0.1mol 气体,理论上可除去0.04mol 3NO -6.下列属于电解质的是( )A .铜B .葡萄糖C .食盐水D .氯化氢 7.环己酮()在生产生活中有重要的用途,可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备,其原理如图所示。
第三节化学反应热的计算教学目标:知识与技能:1、理解盖斯定律2、理解反应热3、了解反应热的计算过程与方法:1、通过运用盖斯定律求有关的反应热,进一步理解反应热的概念2、综合运用反应热和盖斯定律的知识解决能量变化的实际问题情感态度与价值观:1、通过实例感受盖斯定律,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要作用2、通过计算某些物质燃烧时的△H数值,进一步认识煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料,唤起学生对资源利用和环境保护的意识和责任感重点、难点:1、盖斯定律的应用2、反应热的计算课时安排:两课时教学过程:第1课时[引入]在化学科研中,经常要测量化学反应所放出或吸收的热量,但是某些物质的反应热,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获得。
在生产中,对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用,也需要反应热计算,为方便反应热计算,我们来学习盖斯定律。
[板书] 第三节化学反应热计算一、盖斯定律[讲]1840年,盖斯(G.H.Hess,俄国化学家)从大量的实验事实中总结出一条规律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。
也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。
如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的,这就是盖斯定律。
教材图1-9[讲]根据图示从山山的高度与上山途径无关及能量守衡定律来例证盖斯定律。
[活动]学生自学相关内容后讲解[板书]1、盖斯定律:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。
[讲]盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。
有些反应的反应热虽然无法直接测得,但利用盖斯定律不难间接计算求得。
[板书]2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义[科学探究]对于反应:C(s)+ O2(g)=CO(g)因为C燃烧时不可能完全生成CO,总有一部分CO2生成,因此这个反应的ΔH无法直接测得,请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案反应的ΔH。
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.盖斯定律的内容大量实验证明,不管化学反应是完成或完成,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和有关,而与反应的无关。
2.盖斯定律的理解从S→L,ΔH1<0,体系放热;从L→S,ΔH2>0,体系吸热;若由S→L,再由L→S,又回到了始态S,据能量守恒则有ΔH1+ΔH2=0。
3.盖斯定律的意义应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热:(1)有些反应进行得很慢。
(2)有些反应不容易直接发生。
(3)有些反应的产品不纯(有副反应发生)。
4.应用盖斯定律计算反应热的方法(1)“虚拟路径”法若反应物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ΔH;②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示:则有ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
提示以上的两种理解均可类比物理中的位移。
(2)加合法①确定待求反应的热化学方程式。
②找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。
③利用同侧相加、异侧相减进行处理。
④根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数,并消去中间产物。
⑤实施叠加并确定反应热的变化。
1.将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比两个过程中放出的热量相同吗?前者有何优点?2.已知25 ℃、101 kPa 下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 ①C(石墨,s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-393.51 kJ·mol -1 ②C(金刚石,s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-395.41 kJ·mol -1 据此判断,石墨、金刚石哪个更稳定?写出判断依据。
第三节 反应热的计算学案(共两个课时)【学习目标】理解盖斯定律的意义,能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。
【自主探究】1.知识回顾:3)在25o C 、101kPa 时,有两个由H 2和O 2化合成1molH 2O 的反应,一个生成液态水,放出285.8kJ 的热量,一个生成气态水,放出241.8kJ 的热量。
请分别写出这两个变化的热化学方程式。
已知1mol 液态水转为1mol 气态水时吸收44kJ 的热量。
【答案】_______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 观察发现:反应H 2(g)+1/2O 2(g)=H 2O(l) 无论是一步完成还是分两步完成,其反应热是_________的。
【思考】化学反应的反应热与反应途径有关吗?与什么有关?【合作探究】思考:C(s)+1/2O 2(g)==CO(g)的反应热测量非常困难,应该怎么求出? 1.什么叫盖斯定律?怎样理解盖斯定律?2.下图中△H 1、△H 1、△H 1 三种之间的关系如何?3、计算的步骤:1、 找出能量守恒的等量的关系图1 图2找起点 A找终点 C过程 A→B→C A→C列式△H1+△H2=△H3注意配平在具体实例中要注意求解3.盖斯定律的应用实例盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。
有些反应进行得______________,有些反应不容易_________,有的反应的产品_________,这给测定反应热造成了困难,如果应用_________,就可以_________地把它们的反应热计算出来。
思维拓展热化学方程式的性质1热化学方程式可以进行方向改变,方向改变时,反应热数值不变,符号相反。
2热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数。
3热化学方程式可以叠加,叠加时,物质和反应热同时叠加。
【例题1】试利用298K时下列反应焓变的实验数据:C(s)+ O2 (g)=CO2(g) △H1=-393.5 KJ·mol-1 反应1CO(g)+ 1/2 O2 (g)=CO2(g) △H2=-283.0 KJ·mol-1 反应2计算在此温度下 C(s)+1/2 O2 (g)=CO(g)的反应焓变?反应3方法1:虚拟路径法(1)找起点C(s),(2)终点是CO2(g),(3)总共经历了两个反应C→CO2;C→CO→CO2。
(4)也就说C→CO2的焓变为C→CO;CO→CO2之和。
则△H1=△H3+△H2(5)求解:C→CO △H3=△H1—△H2= -110.5 KJ·mol-1方法2:加合法(1)找出头、尾,同上。
找出中间产物CO2 ,(2)利用方程组消去中间产物,反应1-反应2=反应3(3)列式:△H1—△H2=△H3(5) 求解可得△H3=△H1—△H2= -110.5 KJ·mol-1利用方程组求解, 是常用的解题方法。
****归纳:利用方程组求解的解题步骤①.确定待求的反应方程式;②.找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置;③.根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理,或调整计量数,或调整反应方向(此时△H要改变符号);④.实施叠加并检验上述分析的正确与否。
(关键:目标方程式的“四则运算式”的导出。
方法:写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”)【变式训练1】已知: H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) △H1=-241.8kJ/molH2O(g) = H2O (l) △H2=-44 kJ/mol则:H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) △H=(写出计算过程)【例2】按照盖斯定律,结合下述反应方程式,回答问题,已知:(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3· H2O(aq) △H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) △H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) △H5=?则第(5)个方程式中的反应热△H是_ _______。
【变式训练2】①CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1= -283 kJ/mol②H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ΔH2= -286 kJ/mol③C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol试计算: ④2CO(g)+ 4 H2(g) = H2O(l)+ C2H5OH (l)的ΔH?【变式训练3】已知下列热化学方程式:(1)Fe2O3(s)+3CO(g)====2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1(2)3Fe2O3(s)+CO(g)====2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1(3)Fe3O4(s)+CO(g) ====3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19 kJ·mol-1写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式:____________________ __________【变式训练4】有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可以利用盖斯定律间接计算求得:①已知:C(石墨,s)+O2(g)== C02(g) △H1=一393.5 kJ·mol-12H2(g)+ 02(g)== 2H20(1) △H2=一572 kl·mol-12C2H2(g)+502(g)== 4C02(g)+2H20(1) △H3=一2598 kJ·mol-1则由C(石墨,s)和H2(g)反应生成lmol C2H2(g)时△H== kJ·mol-1。
②已知3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧至反应物耗尽时放出xkJ热量。
单质碳的燃烧热为YkJ·mol-1,则1 mol C与02反应生成C0的反应热△H= kJ·mol-1。
3、反应热的计算:(第二课时)【学习目标】1.了解化学反应热的计算类型;能根据燃烧热、热化学方程式进行有关反应热的计算。
2.能用盖斯定律由已知反应的反应热求其他特定反应的反应热。
【预习检测】1、已知:2C(s)+O2(g)= 2CO(g) ΔH=-221 kJ·mo l-12H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1则C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的ΔH为多少?【合作探究】二.反应热的计算注明:反应热计算的主要依据是热化学方程式、盖斯定律及燃烧热的数据。
<一> 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。
例1:25℃、101KPa时,将1.0g钠与足量氯气反应生成氯化钠晶体并放出17.87KJ的热量,求生成1mol NaCl 的反应热。
练习1:将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,该反应的热化学方程式为_____________。
又已知:H2O (g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。
<二>已知燃烧热,计算反应热。
乙醇的燃烧热为-1366.8kJ/mol,在 25℃、101KPa时, 1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量?练习2:已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A. 2C 2H 2(g)+5O 2(g)=4CO 2(g)+2H 2O(l); ΔH =-2b kJ / mol B. C 2H 2(g)+5/2O 2(g)=2CO 2(g)+H 2O(l); ΔH =2b kJ / mol C. 2C 2H 2(g)+5O 2(g)=4CO 2(g)+2H 2O(l); ΔH =-4b kJ / mol D. 2C 2H 2(g)+5O 2(g)=4CO 2(g)+2H 2O(l); ΔH =b kJ / mol<三>利用键能计算反应热方法:ΔH=∑E(反应物)-∑E (生成物),即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。
常人们把拆开1 mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
键能常用E 表示,单位是kJ/mol 。
例3.CH 3—CH 3→CH 2=CH 2+H 2;有关化学键的键能如下。
化学键 C -H C =C C -C H -H键能(kJ/mol ) 414.4 615.3 347.4 435.3试计算该反应的反应热练习3:根据下表的键能的数据,可计算出甲烷的燃烧热ΔH 是( )化学键 O===O C —H O —H C===O 键能/kJ·mol -1497414463803A.---C.-1 656 kJ·mol -1 D .-2 532 kJ·mol -1<四>反应热大小比较例4、在同温同压下,下列各组热化学方程式中,Q 2>Q 1的是A. )(2)()(2222g O H g O g H =+ mol kJ Q H /1-=∆)(2)()(2222l O H g O g H =+ mol kJ Q H /2-=∆B. )()()(22g SO g O g S =+ mol kJ Q H /1-=∆)()()(22g SO g O s S =+ mol kJ Q H /2-=∆C.)()(21)(2g CO g O s C =+ mol kJ Q H /1-=∆ )()()(22g CO g O s C =+ mol kJ Q H /2-=∆D.)(2)()(22g HCl g Cl g H =+ mol kJ Q H /1-=∆)()(21)(2122g HCl g Cl g H =+ mol kJ Q H /2-=∆练习3:氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为:H 2(g)+1/2O 2(g)=H 2O(l); △H=-285.8kJ/mol CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g); △H=-283.0kJ/mol C 8H 18(l)+25/2O 2(g)=8CO 2(g)+9H 2O(l);△H=-5518kJ/mol CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l); △H=-89.3kJ/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 H 2(g) B CO(g) C C 8H 18(l) D CH 4(g)【归纳】反应热的计算方法1、根据热化学方程式计算:反应热与反应物各物质的物质的量成__________。