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第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算教学目标: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。
教学重点、难点：用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
教学方法：比喻、交流、练习。
课时安排：两课时教学过程：第一课时[复习]上两节课内容。
[导课]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]第三节化学反应热的计算一、盖斯定律[讲解]1840年，盖斯（G．H．Hess，瑞士化学家）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。
[投影][讲解]根据图示从山的高度与上山途径无关及能量守衡定律来说明盖斯定律。
（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。
[讲述]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[问题]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，求得反应的ΔH。
[师生共同分析]我们可以测得C与O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热：C（s）＋O2（g）=CO2（g）；ΔH=－393．5 kJ／molCO（g）+ O2（g）=CO2（g）；ΔH=－283．0 kJ／mol根据盖斯定律.可以很容易求算出C（s）+ O2（g）=CO（g）的ΔH。
第三节盖斯定律化学反应热的计算中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。
强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为：H+（aq）+ OH- (aq) == H2O(l) △H= -57.3kJ/mol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。
即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关。
假设反应体系的始态为S，终态为L，若S→L，△H﹤0；则L→S，△H﹥0。
1、100g碳燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)△H=-110.35 kJ·mol-1，CO(g)+1/2 O2(g)===CO2(g) △H=—282.57kJ·mol-1与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是( )A、392.92kJB、2489.44kJC、784.92kJD、3274.3kJ2、火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸汽。
已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ·mol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ·mol-1则1mol气体肼和NO2完全反应时放出的热量为( )A、100.3kJB、567.85kJC、500.15kJD、601.7kJ3、已知：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) △H=-Q1kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=-Q2kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=-Q3kJ·mol-1常温下，取体积比为4：1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况)，经完全燃烧后恢复到到常温，放出的热量(单位：kJ)为( )A、0.4Q1+0.05Q3B、0.4Q1+0.05Q2C、0.4Q1+0.1Q3D、0.4Q1+0.2Q34、充分燃烧一定量丁烷气体放出的热量为Q，完全吸收它生成的CO2生成正盐，需要5mol·L-1的kOH溶液100mL ，则丁烷的燃烧热为( )A、16QB、8QC、4QD、2Q5、已知胆矾溶于水时溶液温度降低。
第三节 化学反应热的计算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，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。
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。
查燃烧热表知：①C(石墨，s)+O 2(g)=CO 2(g) △H 1=-393.5kJ/mol②C(金刚石，s)+O 2(g)=CO 2(g) △H 2=-395.0kJ/mol例2.已知下列各反应的焓变①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O 2(g)=CaCO 3(s) △H 1 = －1206.8 kJ/mol ②Ca(s)+1/2O 2(g)=CaO(s) △H 2= －635.1 kJ/mol ③C(s,石墨)+O 2(g)=CO 2(g) △H 3 = －393.5 kJ/mol 试求:④CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)的焓变例3.按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题,已知： ①NH 3(g)+HCl(g)=NH 4Cl(s) △H 1=-176kJ/mol ②NH 3(g)=NH 3(aq) △H 2=-35.1kJ/mol ③HCl(g) =HCl(aq) △H 3=-72.3kJ/mol④NH 3(aq)+ HCl(aq)=NH 4Cl(aq) △H 4=-52.3kJ/mol ⑤NH 4Cl(s)= NH 4Cl(aq) △H 5=？则第⑤个方程式中的反应热△H 是________。
例4.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 ，则表示乙炔燃烧热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 ＝－4b kJ / molB. C 2H 2(g)＋5/2O 2(g)＝2CO 2(g)＋H 2O(l)； ΔH ＝+2b kJ / molC. C 2H 2(g)＋5/2O 2(g)＝2CO 2(g)＋H 2O(l)； ΔH ＝－2b kJ / molD. 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l)； ΔH ＝—b kJ / mol 例5.由金红石(TiO 2)制取单质Ti ，涉及到的步骤为：TiO 2TiCl 4Ti 已知：① C (s )＋O 2(g )＝CO 2(g )； ∆H ＝-393.5 kJ·mol -1 ② CO (g )＋1/2O 2(g )＝CO 2(g )； ∆H ＝-283 kJ·mol -1 ③ TiO 2(s )＋2Cl 2(g )＝TiCl 4(s )＋O 2(g )； ∆H ＝+141 kJ·mol -1则TiO 2(s )＋2Cl 2(g )＋2C (s )＝TiCl 4(s )＋2CO (g )的∆H ＝ 。
第三节化学反应热的计算【课标要求】1、能利用热化学方程式进行简单的计算。
2、了解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
【2010年考试说明要求】能用盖斯定律进行简单化学反应反应热的计算。
【教学目标】1、能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算。
2、了解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
3、通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算，培养学生的计算能力。
【教学重点、难点】重点：盖斯定律的涵义和根据盖斯定律进行反应热的计算根据热化学方程式进行反应热的计算难点：盖斯定律的应用【教学过程】【学生自主学习】一、盖斯定律1、定义：2、研究盖斯定律的意义：3、应用盖斯定律计算反应热反应物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，每步的反应热分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如下图所示：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系数。
（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。
（3）将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变。
二、反应热的计算1、利用热化学反应方程式进行相关量计算。
先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质与物质间、物质与反应热间的关系直接求算物质的质量或反应热。
如教材P13例12、依据燃烧热数据，利用公式直接计算反应热。
已知燃烧热，求一定质量的该物质所放出的热量。
利用公式Q＝ΔH×n求算。
如教材P13例23、利用盖斯定律求反应热。
如教材P13例3【小组合作探究】【变式训练1】完全燃烧多少摩尔H2使生成液态水，才能得到1000kJ热量？（已知：H2的燃烧热为285.8kJ/mol）【变式训练2】4.0g硫粉在O2中完全燃烧生成SO2，放出37 kJ的热量，计算S的燃烧热。
【变式训练3】2.0g 乙炔完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6 kJ 的热量，计算3mol 乙炔完全燃烧放出多少热量？【变式训练4】氢气和氧气反应生成1mol 水蒸气放热241.8kJ ，写出该反应的热化学方程式： 。
若1g 水蒸气转化为液态水放热2.444kJ ，则反应H 2(g) + 1/2O 2(g) = H 2O(l)的ΔH= kJ/mol 。
氢气的燃烧热为 kJ/mol 。
【变式训练4】教材P14第6题【师生合作互动】师生共同交流变式训练完成的情况。
【当堂检测】1、0.3mol 的气态高能燃料乙硼烷（B 2H 6）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，又知：H 2O (l ) == H 2O （g ） △H = +44 kJ·mol -1，下列热化学方程式，正确的是 A. 31B 2H 6 (g)+O 2 (g) == 31B 2O 3 (g)+H 2O (g) △H = -677.7 kJ·mol -1 B. B 2H 6 (g)+3O 2 (g) == B 2O 3(s)+3H 2O (g) △H = -2165 kJ·mol -1C. B 2H 6 (g)+3O 2 (g) == B 2O 3(s)+3H 2O (g) △H = -2033 kJ·mol -1D. B 2H 6 (g)+3O 2 (g) == B 2O 3(s)+3H 2O （l ） △H = -2033 kJ·mol -12、已知热化学方程式：① C 2H 2(g) +25O 2(g) == 2CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH 1＝-1301.0 kJ•mol -1 ② C(s)+ O 2(g) == CO 2(g) △H 2＝-393.5 kJ•mol -1③ H 2(g)+ 12O 2(g) == H 2O(1) △H 3 = -285.8 kJ·mol -1 则反应④ 2C(s)+ H 2(g) == C 2H 2(g)的△H 为（ ）A. +228.2 kJ·mol -1B. -228.2 kJ·mol -1C. +1301.0 kJ·mol -1D. +621.7 kJ·mol -13、灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。
已知：①Sn（s，白）+2HCl（aq）== SnCl2（aq）+H2（g）ΔH1②Sn（s，灰）+2HCl（aq）== SnCl2（aq）+H2（g）ΔH2③Sn（s，灰）Sn（s，白）ΔH3 = +2.1 kJ·mol-1下列说法正确的是（）A．ΔH1>ΔH2B．锡在常温下以灰锡状态存在C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应D．锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏4、已知：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝- Q1 ；2H2(g)+O2(g) ==2H2O(g) ΔH＝- Q2；H2O(g)==H2O(l) ΔH＝- Q3常温下，取体积比为4：1的甲烷和H2的混合气体112L（标准状况下），经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为（）A. 4Q1+0.5Q2B. 4Q1+Q2+10Q3C. 4Q1+2Q2D. 4Q1+0.5Q2+9Q35、在火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂（H2O2），当它们混合时，即产生大量的N2和水蒸气，并放出大量热。
已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。
（1）写出该反应的热化学方程式__________________________________________。
（2）已知H2O(l)====H2O(g)；△H=+44kJ·mol-1，则16 g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是________kJ。
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是________________________。
（4）已知N2(g)+2O2(g)====2 NO2(g)；△H=+67.7 kJ·mol-1，N2H4(g)+O2(g)=== N2(g)+2H2O (g)；△H=-534 kJ·mol-1，根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式___________________________ ____________。
【课后检测】1、已知25℃、101kPa条件下：4Al (s) + 3O2 (g) == 2Al2O3 (s) △H = -2834.9 kJ·mol-1 4Al (s) +2O3 (g) ==2Al2O3 (s) △H = -3119.91 kJ·mol-1由此得出的结论正确的是（）A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应2、已知热化学方程式：H2O(g)==H2(g) + 12O2(g) △H = +241.8 kJ·mol-1H2(g)+ 12O2(g)==H2O(1) △H = －285.8 kJ·mol-1当1g液态水变为水蒸气时，其热量变化是（）A．吸热88kJ B．吸热2.44 kJ C．放热44kJ D．吸热44 kJ3、已知：（1）H2O(g)==H2O(l) ΔH1＝-Q1 kJ·mol-1（2）CH3OH(g)==CH3OH(l) △H2＝-Q2 kJ·mol-1（3）2CH3OH(g) +3O2(g)==2CO2(g)＋4H2O(g) △H3＝-Q3 kJ·mol-1（Q1、Q2、Q3均大于0）若要使32g液态甲醇完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为（单位：kJ）（）A. Q1+Q2+Q3B. 0.5 Q3-Q2+2Q1C. 0.5 Q3+ Q2-2Q1D. 0.5（Q1+Q2+Q3）4、把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径I：C(s) +O2 (g) == CO2(g) △H1<0 ①途径II：先制成水煤气：C(s) +H2O(g)== CO(g)+H2(g) △H2>0 ②再燃烧水煤气：2 CO(g)+O2 (g) == 2CO2(g) △H3<0 ③2H2(g)+O2 (g)== 2H2O(g) △H4<0 ④请回答下列问题：(1) 途径I放出的热量( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。
(2) △H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是。
(3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。
其热化学方程式为。
5、“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气体是指天然气，其主要成分是甲烷。
工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2，两者的体积比约为1:1。
已知1mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量，1molH2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量；1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。
（1）写出H2完全燃烧生成液态水的热化学反应方程式：_________________________，若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量________890kJ（填“＞”、“＝”或“＜”）（2）忽略水煤气中其它成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为________；燃烧生成的CO2的质量比约为________________。
（3）以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气作民用燃料，突出的优点是________________________________________。
6、丙烷燃烧可以通过以下两种途径：途径I：C3H8(g) + 5O2(g) == 3CO2(g) +4H2O(l) ΔH＝-a kJ·mol-1途径II：C3H8(g) ==C3H6(g)+ H2(g) ΔH＝+b kJ·mol-12C3H6(g)+ 9O2(g) == 6CO2(g) +6H2O(l) ΔH＝-c kJ·mol-12H2(g)+O2 (g)==2H2O(l) ΔH＝-d kJ·mol-1（abcd均为正值）请回答下列问题：（1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径I放出的热量______（填“大于”、“等于”或“小于”）途径II放出的热量。
