高中離子反應教案
發(fā)表時間:2020-10-14反應熱的計算。
一名優(yōu)秀的教師在每次教學前有自己的事先計劃,高中教師在教學前就要準備好教案,做好充分的準備。教案可以讓學生更好的吸收課堂上所講的知識點,幫助高中教師營造一個良好的教學氛圍。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“反應熱的計算”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
1.3化學反應熱的計算
第1課時蓋斯定律反應熱的計算學案(人教版選修4)
[學習目標] 1.知道蓋斯定律的內(nèi)容,了解其在科學研究中的意義。2.能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。3.通過有關反應熱計算的學習過程,掌握有關反應熱計算的方法和技巧,以進一步提高計算能力。
[重點難點] 重點:蓋斯定律;反應熱的計算。難點:有關反應熱的計算。
1.蓋斯定律
(1)內(nèi)容
不管化學反應是一步完成或分幾步完成,其反應熱是相同的?;蛘哒f,化學反應的反應熱只與反應體系的始終和終態(tài)有關,而與反應的途徑無關。
(2)理解
能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎的,沒有物質(zhì)的變化,就不能引發(fā)能量的變化。
(3)蓋斯定律的重要意義
有些反應進行得很慢,有些反應不容易直接發(fā)生,有些反應的產(chǎn)品不純(有副反應發(fā)生),這給測定反應熱造成了困難。如果應用蓋斯定律,可以間接地把它們的反應熱計算出來。
2.反應熱的計算
(1)計算依據(jù)
①熱化學方程式。②蓋斯定律。③燃燒熱的數(shù)據(jù)。
(2)計算方法
如已知
①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5kJmol-1
②CO(g)+12O2(g)===CO2(g)ΔH2=-283.0kJmol-1
若C(s)+12O2(g)===CO(g)的反應熱為ΔH。
根據(jù)蓋斯定律,知:
ΔH1=ΔH+ΔH2
則:ΔH=ΔH1-ΔH2=-393.5_kJmol-1-(-283.0_kJmol-1)=-110.5_kJmol-1。
3.根據(jù)蓋斯定律計算:已知金剛石和石墨分別在氧氣中完全燃燒的熱化學方程式為C(金剛石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.41kJmol-1,CO2(g)、H2(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.51kJmol-1,則金剛石轉(zhuǎn)化為石墨時的熱化學方程式為
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
由此看來更穩(wěn)定的碳的同素異形體為__________。
答案 C(金剛石,s)===C(石墨,s)ΔH=-1.90kJmol-1 石墨
解析 由蓋斯定律,要得到金剛石和石墨的轉(zhuǎn)化關系,可將兩個熱化學方程式相減:
C(金剛石,s)===C(石墨,s) ΔH3=ΔH1-ΔH2=-395.41kJmol-1+393.51kJmol-1=-1.90kJmol-1。即C(金剛石,s)===C(石墨,s)ΔH=-1.90kJmol-1可見金剛石轉(zhuǎn)化為石墨放出熱量,說明石墨的能量更低,較金剛石穩(wěn)定。
4.已知:
(1)Zn(s)+1/2O2(g)===ZnO(s)ΔH=-348.3kJmol-1
(2)2Ag(s)+1/2O2(g)===Ag2O(s)ΔH=-31.0kJmol-1
則Zn(s)+Ag2O(s)===ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH等于()
A.-317.3kJmol-1B.-379.3kJmol-1
C.-332.8kJmol-1D.+317.3kJmol-1
答案 A
解析 由已知(1)、(2)熱化學方程式可知,(1)-(2)即可得到答案。
一、蓋斯定律的應用
1.常用方法
(1)虛擬路徑法
若反應物A變?yōu)樯晌顴,可以有三個途徑:
①由A直接變?yōu)樯晌顴,反應熱為ΔH
②由A經(jīng)過B變成E,反應熱分別為ΔH1、ΔH2。
③由A經(jīng)過C變成D,再由D變成E,反應熱分別為ΔH3、ΔH4、ΔH5如圖所示:
則有ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。
(2)加合法
即運用所給方程式通過加減的方法得到所求熱化學方程式。
2.實例
如已知下列兩個熱化學方程式:
①P4(s,白磷)+5O2===P4O10(s)ΔH1=-2983.2kJmol-1
②P(s,紅磷)+54O2(g)=14P4O10(s) ΔH2=-738.5kJmol-1
要寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學方程式可虛擬如下過程。
根據(jù)蓋斯定律:
ΔH=ΔH1+(—ΔH2)×4
=-2_983.2_kJmol-1+738.5_kJmol-1×4
=-29.2_kJmol(結果)
所以白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學方程式為P4(s,白磷)===4P(s,紅磷) ΔH=-29.2kJmol-1。也可利用加合法由①-4×②得白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學方程式。
3.應用蓋斯定律計算反應熱時的注意事項
(1)熱化學方程式同乘以某一個數(shù)時,反應熱數(shù)值也必須乘上該數(shù)。
(2)熱化學方程式相加減時,同種物質(zhì)之間可相加減,反應熱也隨之相加減。
(3)將一個熱化學方程式顛倒時,ΔH的“+”“-”號必須隨之改變。
【典例1】 已知下列熱化學方程式:
(1)Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-25kJmol-1
(2)3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-47kJmol-1
(3)Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19kJmol-1
則FeO(s)被CO(g)還原成Fe(s)和CO2(g)的熱化學方程式為()
A.FeO+CO===Fe+CO2ΔH=-11kJmol-1
B.FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)ΔH=-22kJmol-1
C.FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)ΔH=-11kJmol-1
D.FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)ΔH=+11kJmol-1
解析 Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25kJmol-1①,3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47kJmol-1②,F(xiàn)e3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19kJmol-1③,將①式×3-②式得:
2Fe3O4(s)+8CO(g)===6Fe(s)+8CO2(g) ΔH=-25kJmol-1×3+47kJmol-1=-28kJmol-1,
將方程式兩邊同除以2得:
Fe3O4(s)+4CO(g)===3Fe(s)+4CO2(g) ΔH=-14kJmol-1④,將(④式-③式)÷3即可得出答案。所以A、B、C、D四個選項中,只有C項中的熱化學方程式正確。
答案 C
【變式訓練1】 S(單斜)和S(正交)是硫的兩種同素異形體。
已知:①S(單斜,s)+O2(g)===SO2(g)ΔH1=-297.16kJmol-1
②S(正交,s)+O2(g)===SO2(g)ΔH2=-296.83kJmol-1
③S(單斜,s)===S(正交,s) ΔH3
下列說法正確的是()
A.ΔH3=+0.33kJmol-1
B.單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫的反應是吸熱反應
C.S(單斜,s)===S(正交,s) ΔH30,正交硫比單斜硫穩(wěn)定
D.S(單斜,s)===S(正交,s) ΔH30,單斜硫比正交硫穩(wěn)定
答案 C
二、反應熱的計算
1.反應熱計算的類型及方法
(1)根據(jù)熱化學方程式計算:反應熱與反應物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。
(2)根據(jù)反應物和生成物的能量計算:
ΔH=生成物的能量和-反應物的能量和。
(3)根據(jù)反應物和生成物的鍵能計算
ΔH=反應物的鍵能和-生成物的鍵能和。
(4)根據(jù)蓋斯定律計算:將熱化學方程式進行適當?shù)摹凹印薄皽p”變形后,由過程的熱效應進行計算、比較。
(5)根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值計算:
Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|
(6)根據(jù)比熱公式進行計算:Q=cmΔt。
2.注意事項
(1)反應熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學計量數(shù)成正比,因此熱化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)改變時,其反應熱數(shù)值同時做相同倍數(shù)的改變。
(2)熱化學方程式與數(shù)學上的方程式相似,可以移項,同時改變正負號;各項的化學計量數(shù)以及ΔH的數(shù)值可以同時擴大或縮小相同的倍數(shù)。
(3)根據(jù)蓋斯定律,可以將兩個或兩個以上的熱化學方程式包括其ΔH相加或相減,得到一個新的熱化學方程式。
(4)求總反應的反應熱,不能不假思索地將各步反應的反應熱簡單相加。不論一步進行還是分步進行,始態(tài)和終態(tài)完全一致,蓋斯定律才成立。某些物質(zhì)只是在分步反應中暫時出現(xiàn),最后應該恰好消耗完。
【典例2】 已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃燒熱分別是-285.8kJmol-1、-1411.0kJmol-1和-1366.8kJmol-1,則由C2H4(g)和H2O(l)反應生成C2H5OH(l)的ΔH為()
A.-44.2kJmol-1B.+44.2kJmol-1
C.-330kJmol-1D.+330kJmol-1
解析 解答本題可先寫出相關的熱化學方程式,然后根據(jù)熱化學方程式進行分析、計算。根據(jù)題給各物質(zhì)燃燒熱數(shù)據(jù)可得相關熱化學方程式為
①H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH=-285.8kJmol-1;
②C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-1411.0kJmol-1;
③C2H5OH(l)+3O2(g)===3H2O(l)+2CO2(g) ΔH=-1366.8kJmol-1
由②-③可得:C2H4(g)+H2O(l)===C2H5OH(l)ΔH=-44.2kJmol-1,故A選項正確。
答案 A
【變式訓練2】 已知:N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH=+67.7kJmol-1①
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)ΔH=-543kJmol-1②
12H2(g)+12F2(g)===HF(g)ΔH=-269kJmol-1③
H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH=-242kJmol-1④
(1)寫出肼(N2H4)和NO2反應的熱化學方程式
________________________________________________________________________。
(2)有人認為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑,則反應釋放的能量更大,肼和氟氣反應的熱化學方程式為
________________________________________________________________________。
答案 (1)2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1153.7kJmol-1
(2)N2H4(g)+2F2(g)===N2(g)+4HF(g) ΔH=-1135kJmol-1
精選閱讀
化學反應的反應熱
一名優(yōu)秀的教師在教學方面無論做什么事都有計劃和準備,作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學生們能夠在上課時充分理解所教內(nèi)容,幫助高中教師掌握上課時的教學節(jié)奏。那么,你知道高中教案要怎么寫呢?小編特地為大家精心收集和整理了“化學反應的反應熱”,僅供參考,希望能為您提供參考!
第一章化學反應與能量變化
第一課時、化學反應的反應熱
(一)反應熱
1、定義:
2、反應熱符號Q0
與反應吸熱和Q
放熱的關系:Q0
3、獲得Q值的方法:(1)(2)
4、反應熱的實質(zhì):
⑴從化學鍵的觀點分析,化學反應的實質(zhì)是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成,如果舊鍵斷裂的能量新鍵形成的能量,則反應放出熱量,即Q0(填吸收、放出、大于或小于)如果舊鍵斷裂的能量新鍵形成的能量,則反應是吸熱反應,即Q0
⑵從反應物具有的總能量和生成物具有的總能量大小比較知,如果反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量,則反應放出熱量,即Q0;如果反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量,則反應吸收熱量,即Q0。(填或)
思考:分析鋁熱反應的反應熱,從化學鍵的觀點和物質(zhì)本身具有能量的觀點分析。
5、①常見的放熱反應有:
Ⅰ.活潑金屬與酸或水的反應。如:
Ⅱ.酸堿中和反應。如:
Ⅲ.燃燒反應。如:
Ⅳ.大多數(shù)的化合反應。如:
②常見的吸熱反應有:
Ⅰ.大多數(shù)的分解反應。如:
Ⅱ.大多數(shù)持續(xù)加熱或高溫的反應。如: 。
Ⅲ.Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應
2、中和熱的測定
【閱讀】指導學生閱讀課本P3頁,完成:
(1)儀器:、、、量筒
(2)原理:Q=(C為熱容)
⑶步驟:
1)
2)
3)
4)數(shù)據(jù)處理:
5)重復以上實驗兩次。
思考:所測得上述三個中和反應的反應熱相同嗎?為什么?
針對性練習:
1.吸熱反應一定是(雙選)()
A.釋放能量B.儲存能量
C.反應物的總能量低于生成物的總能量D.反應物的總能量高于生成物的總能量
2.下列說法正確的是(雙選)()
A.需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應
B.放熱的反應常溫下一定很易發(fā)生
C.反應是放熱還是吸熱取決于反應物和生成物所具有的總能量相對大小。
D.吸熱反應在一定的條件下也能發(fā)生
3.下列說法不正確的是(雙選)()
A.化學反應可分為吸熱反應和放熱反應
B.化學反應的實質(zhì)是舊鍵的斷裂與新鍵的生成
C.化學反應中的能量變化都是以熱能的形式表現(xiàn)出來
D.放熱反應發(fā)生時不需加熱
4.下列過程屬于放熱反應的是()
A.在生石灰中加水B.硝酸銨溶于水
C.濃硫酸加水稀釋D.用石灰石煅燒石灰
5.下列反應中生成物總能量高于反應物總能量的是()
A.碳酸鈣受熱分解B.乙醇燃燒
C.鋁粉與氧化鐵粉末反應D.氧化鈣溶于水
6.下列敘述正確的是()
A.在一個確定的化學反應中,反應物的總能量總是高于生成物的總能量
B.在一個確定的化學反應中,反應物的總能量總是低于生成物的總能量
C.物質(zhì)發(fā)生化學反應都伴隨著能量變化
D.伴隨著能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化
7.已知反應:X+Y=M+N為放熱反應,對該反應的說法正確的是()
A.X的能量一定高于M的能量B.Y的能量一定高于N的能量
C.X和Y的總能量一定高于M和N的總能量D.由于該反應是放熱反應,故不必加熱就可發(fā)生反應
8.在一個小燒杯里,加入20gBa(OH)28H2O粉末,將小燒杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上。然后加入10gNH4Cl晶體,并立即用玻璃棒攪拌。
⑴實驗中玻璃棒的作用是。
⑵實驗中觀察到的現(xiàn)象有有刺激性氣味氣體放出、和反應混合物成糊狀。
⑶通過現(xiàn)象,說明該反應屬于熱反應。這是由于反應物總能量(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物總能量。
⑷寫出有關的化學方程式。
9.50mL0.050mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應,通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。試回答下列問題:
⑴從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃儀器是。
⑵大小燒杯間填滿碎紙條的作用是。
⑶大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值將(填“偏大”、“偏小”、或“無影響”)。結合日常生活的實際該實驗該在保溫杯中進行效果更好。
⑷實驗中改用60mL0.050mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應與上述實驗相比,所放出的熱量(填“相等”或“不相等”),
10.已知單質(zhì)鐵和硫粉反應時需用酒精燈加熱,反應方能開始,但在鐵粉和硫粉開始反應后,把酒精燈撤去反應仍可進行完全。則此反應為反應(填“放熱”、“吸熱”)。原因是。
11.如右圖所示,把試管放入盛有25℃澄清飽和石灰水的燒杯中,試管中開始放入幾塊鎂條,再用滴管滴入5mL的鹽酸于試管中。試回答下列問題:
⑴實驗中觀察到的現(xiàn)象有。
⑵產(chǎn)生上述實驗現(xiàn)象的原因是
。
⑶寫出有關的離子方程式。
⑷由實驗可知,MgCl2和H2的總能量(填“大于”、“小于”或“等于”)鎂條和鹽酸的總能量。
⑸如將本題中“25℃澄清飽和石灰水”換成“20℃的碳酸飲料”進行探究實驗,實驗中觀察到的另一現(xiàn)象是。其原因是。
高二化學化學反應熱的計算014
一名優(yōu)秀的教師在教學時都會提前最好準備,教師要準備好教案,這是教師的任務之一。教案可以讓學生更好的吸收課堂上所講的知識點,幫助教師能夠井然有序的進行教學。我們要如何寫好一份值得稱贊的教案呢?以下是小編為大家收集的“高二化學化學反應熱的計算014”供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
化學:1.3《化學反應熱的計算》學案(新人教版選修4)
【學習目標】:
1.知識與技能:理解蓋斯定律的意義,能用蓋斯定律和熱化學方程式進行有關反應熱的簡單計算。
2.過程與方法:自學、探究、訓練
3.情感態(tài)度與價值觀:體會蓋斯定律在科學研究中的重要意義。
【重點、難點】:蓋斯定律的應用和反應熱的計算
【學習過程】:
【溫習舊知】
問題1、什么叫反應熱?
問題2、為什么化學反應會伴隨能量變化?
問題3、什么叫熱化學方程式?
問題4、書寫熱化學方程式的注意事項?
問題5、熱方程式與化學方程式的比較
熱方程式與化學方程式的比較
化學方程式
熱方程式
相似點
不
同
點
含
義
書
寫
【學習新知】
一、蓋斯定律
閱讀教材,回答下列問題:
問題1、什么叫蓋斯定律?
問題2、化學反應的反應熱與反應途徑有關嗎?與什么有關?
【練習】
已知:H2(g)=2H(g);△H1=+431.8kJ/mol
1/2O2(g)=O(g);△H2=+244.3kJ/mol
2H(g)+O(g)=H2O(g);△H3=-917.9kJ/mol
H2O(g)=H2O(l);△H4=-44.0kJ/mol
寫出1molH2(g)與適量O2(g)反應生成H2O(l)的熱化學方程式。
二、反應熱的計算
例1、25℃、101Kpa,將1.0g鈉與足量氯氣反應,生成氯化鈉晶體,并放出18.87kJ熱量,求生成1moL氯化鈉的反應熱?
例2、乙醇的燃燒熱:△H=-1366.8kJ/mol,在25℃、101Kpa,1kg乙醇充分燃燒放出多少熱量?
例3、已知下列反應的反應熱:(1)CH3COOH(l)+2O2=2CO2(g)+2H2O(l);△H1=-870.3kJ/mol
(2)C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH2=-393.5kJ/mol
(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l);△H3=-285.8kJ/mol
試計算下列反應的反應熱:
2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l);ΔH=?
【思考與交流】通過上面的例題,你認為反應熱的計算應注意哪些問題?
【課堂練習】
1、在101kPa時,1molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,放出890kJ的
熱量,CH4的燃燒熱為多少?1000LCH4(標準狀況)燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少?
2、葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學方程式為:
C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);ΔH=-2800kJ/mol葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學方程式與它燃燒的熱化學方程式相同。計算100g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。
【本節(jié)小結】:
【作業(yè)】
1.由氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ,該反應的熱化學方程式為__________________。若1g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放熱2.444kJ,則氫氣的燃燒熱為________kJmol-1。
2、已知
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6kJmol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-282.9kJmol-1
某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74kJ的熱量,同時生成3.6g液態(tài)水,則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為
A.2∶1B.1∶2C.1∶1D.2∶3
3、天然氣和液化石油氣燃燒的主要化學方程式依次為CH4+2O2CO2+2H2O,C3H8+5O23CO2+4H2O
現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具,今改為燒液化石油氣,應采取的正確措施是()
A.減少空氣進入量,增大石油氣進氣量
B.增大空氣進入量,減少石油氣進氣量
C.減少空氣進入量,減少石油氣進氣量
D.增大空氣進入量,增大石油氣進氣量
4、已知CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-Q1kJmol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH=-Q2kJmol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l);ΔH=-Q3kJmol-1
常溫下取體積比為4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標準狀況),經(jīng)完全燃燒后恢復到室溫,則放出的熱量(單位:kJ)為
A.0.4Q1+0.05Q3B.0.4Q1+0.05Q2
C.0.4Q1+0.1Q3D.0.4Q1+0.2Q2
5、已知熱化學方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8kJmol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);ΔH=-483.6kJmol-1
③H2(g)+O2(g)===H2O(l);ΔH=-285.8kJmol-1
④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6kJmol-1?
則氫氣的燃燒熱為
A.241.8kJmol-1B.483.6kJmol-1
C.285.8kJmol-1D.571.6kJmol-1
6、已知下列兩個熱化學方程式:
H2(g)+O2(g)=H2O(1);△H=-285.8kJmol-1
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1);△H=-2220kJmol-1
實驗測得H2和C3H8的混合氣體共5mol,完全燃燒時放熱3847kJ,則混合氣體中H2與C3H8的體積比是()。
A.1∶1B.1∶3C.3∶1D.1∶4
7、某短跑運動員的體重為72kg,起跑時能以1/7s沖出1m遠。能量全部由消耗體內(nèi)的葡萄糖提供,則該運動員起跑時沖出1m遠將消耗多少克葡萄糖?已知葡萄糖緩慢氧化時的熱化學方程式為C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);ΔH=-2804kJ/mol
【學習反饋或反思】:
第三節(jié)化學反應熱的計算
第三節(jié)化學反應熱的計算
學習目標:
1.理解蓋斯定律的意義,能用蓋斯定律和熱化學方程式進行有關反應熱的簡單計算。
學習重點、難點
學習過程:
【溫習舊知】
問題1、什么叫反應熱?
問題2、為什么化學反應會伴隨能量變化?
問題3、什么叫熱化學方程式?
問題4、書寫熱化學方程式的注意事項?
問題5、熱方程式與化學方程式的比較
熱方程式與化學方程式的比較
化學方程式
熱方程式
相似點
不
同
點
含
義
書
寫
【學習新知】
一、蓋斯定律
閱讀教材,回答下列問題:
問題1、什么叫蓋斯定律?
問題2、化學反應的反應熱與反應途徑有關嗎?與什么有關?
【練習】
已知:H2(g)=2H(g);△H1=+431.8kJ/mol
1/2O2(g)=O(g);△H2=+244.3kJ/mol
2H(g)+O(g)=H2O(g);△H3=-917.9kJ/mol
H2O(g)=H2O(l);△H4=-44.0kJ/mol
寫出1molH2(g)與適量O2(g)反應生成H2O(l)的熱化學方程式。
二、反應熱的計算
例1、25℃、101Kpa,將1.0g鈉與足量氯氣反應,生成氯化鈉晶體,并放出18.87kJ熱量,求生成1moL氯化鈉的反應熱?
例2、乙醇的燃燒熱:△H=-1366.8kJ/mol,在25℃、101Kpa,1kg乙醇充分燃燒放出多少熱量?
例3、已知下列反應的反應熱:(1)CH3COOH(l)+2O2=2CO2(g)+2H2O(l)
;△H1=-870.3kJ/mol
(2)C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH2=-393.5kJ/mol
(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l);△H3=-285.8kJ/mol
試計算下列反應的反應熱:
2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l);ΔH=?
【思考與交流】通過上面的例題,你認為反應熱的計算應注意哪些問題?
【課堂練習】
1、在101kPa時,1molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,放出890kJ的
熱量,CH4的燃燒熱為多少?1000LCH4(標準狀況)燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少?
2、葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學方程式為:
C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);ΔH=-2800kJ/mol葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學方程式與它燃燒的熱化學方程式相同。計算100g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。
【作業(yè)】
1.由氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ,該反應的熱化學方程式為__________________。若1g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放熱2.444kJ,則氫氣的燃燒熱為________kJmol-1。
2、已知
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6kJmol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-282.9kJmol-1
某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74kJ的熱量,同時生成3.6g液態(tài)水,則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為
A.2∶1B.1∶2C.1∶1D.2∶3
3、天然氣和液化石油氣燃燒的主要化學方程式依次為CH4+2O2CO2+2H2O,C3H8+5O23CO2+4H2O
現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具,今改為燒液化石油氣,應采取的正確措施是()
A.減少空氣進入量,增大石油氣進氣量
B.增大空氣進入量,減少石油氣進氣量
C.減少空氣進入量,減少石油氣進氣量
D.增大空氣進入量,增大石油氣進氣量
4、已知CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-Q1kJmol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH=-Q2kJmol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l);ΔH=-Q3kJmol-1
常溫下取體積比為4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標準狀況),經(jīng)完全燃燒后恢復到室溫,則放出的熱量(單位:kJ)為
A.0.4Q1+0.05Q3B.0.4Q1+0.05Q2
C.0.4Q1+0.1Q3D.0.4Q1+0.2Q2
5、已知熱化學方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8kJmol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);ΔH=-483.6kJmol-1
③H2(g)+O2(g)===H2O(l);ΔH=-285.8kJmol-1
④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6kJmol-1?
則氫氣的燃燒熱為
A.241.8kJmol-1B.483.6kJmol-1
C.285.8kJmol-1D.571.6kJmol-1
6、已知下列兩個熱化學方程式:
H2(g)+O2(g)=H2O(1);△H=-285.8kJmol-1
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1);△H=-2220kJmol-1
實驗測得H2和C3H8的混合氣體共5mol,完全燃燒時放熱3847kJ,則混合氣體中H2與C3H8的體積比是()。
A.1∶1B.1∶3C.3∶1D.1∶4
7、某短跑運動員的體重為72kg,起跑時能以1/7s沖出1m遠。能量全部由消耗體內(nèi)的葡萄糖提供,則該運動員起跑時沖出1m遠將消耗多少克葡萄糖?已知葡萄糖緩慢氧化時的熱化學方程式為C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);ΔH=-2804kJ/mol
化學反應熱的計算(高二化學上冊選修四)
制作人:寶雞石油中學高二化學組審核人:寶雞石油中學高二化學組
授課時間:班級:姓名:組名:
化學反應熱的計算
學習目標
利用蓋斯定律書寫熱化學方程式或進行有關反應熱的計算。
學習過程
一:知識鏈接
中和熱燃燒熱
定義
ΔH
誰的量要求1Mol
表示中和熱或燃燒熱的熱化學方程式與一般熱化學方程式差異
概念要點
二:自主探究
探究1、已知C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH1
CO(g)+12O2(g)===CO2(g)ΔH2
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3
(1)請將1molC(s)和1molO2(g)總能量,1molCO(g)+12O2(g)總能量,1molCO2(g)總能量在右圖找到相應的位置。
(2)、從上述圖中你能發(fā)現(xiàn)ΔH1ΔH2ΔH3之間有何關系?這是為什么呢?
(3)上述關系可通過以下框圖來表示:
小結:蓋斯定律
1.內(nèi)容:化學反應不管是一步完成還是分幾步完成,其反應熱是________的,即化學反應的反應熱只與反應體系的_______________有關,而與反應的途徑無關。
2.應用:間接計算某些反應的反應熱。
3.舉例:如ΔH=________________。
注意:
應用蓋斯定律計算常用以下方法:
(1)熱化學方程式相加或相減,如由
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1;C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH2;
可得:CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
牛刀小試:
(1)已知:2Zn(s)+O2(g)===2ZnO(s) ΔH=-701.0kJmol-1
2Hg(l)+O2(g)===2HgO(s) ΔH=-181.6kJmol-1
則反應Zn(s)+HgO(s)===ZnO(s)+Hg(l)的ΔH為:-------------
(2)已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)===2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+489.0kJmol-1
CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJmol-1
C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJmol-1
則4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH=________
(3)、[2010廣東卷]在298K、100kPa時,已知:
2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ΔH1Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3
則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關系正確的是()
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
三:合作探究
課本第12面例1:例2:
四:學習評價
1.已知:①2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH1,②2CO(g)+O2(g)===2O2(g) ΔH2。下列說法中正確的是()
A.碳的燃燒熱為0.5ΔH1kJ/molB.②能表示CO燃燒的熱化學方程式
C.碳的燃燒熱ΔH=0.5(ΔH1+ΔH2)D.碳的燃燒熱小于CO的燃燒熱
2.已知膽礬溶于水時溶液溫度降低。膽礬分解的熱化學方程式為CuSO45H2O(s)=====△CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH=+Q1kJ/mol,室溫下,若將1mol無水硫酸銅溶解為溶液時放熱Q2kJ,則()A.Q1Q2B.Q1=Q2C.Q1Q2D.無法比較
3.(2012調(diào)研)已知1mol白磷(s)轉(zhuǎn)化為1mol紅磷,放出18.39kJ熱量,又知:
4P(白,s)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH14P(紅,s)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1
則ΔH1和ΔH2的關系正確的是()
A.ΔH1=ΔH2B.ΔH1ΔH2C.ΔH1ΔH2D.無法確定
4.(2012昆明高二期中)已知在298K時下述反應的有關數(shù)據(jù):C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH1=-110.5kJ/mol;C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5kJ/mol,則C(s)+CO2(g)===2CO(g)的ΔH()A.+283.5kJ/molB.+172.5kJ/molC.-172.5kJ/molD.-504kJ/mol
5.已知:鋁熱反應是放熱反應,又知,常溫下:4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH1
4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH2下面關于ΔH1、ΔH2的比較正確的是()
A.ΔH1ΔH2B.ΔH1ΔH2C.ΔH1=ΔH2D.無法計算
6.N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH1=+67.7kJmol-1N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534kJmol-1,則2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g)的ΔH是()
A.-1135.7kJmol-1B.601.7kJmol-1
C.-466.3kJmol-1D.1000.3kJmol-1
7.(2012湖北黃崗中學)已知化學反應的熱效應與反應物的初始狀態(tài)和生成物的最終狀態(tài)有關,例如圖(1)所示:ΔH1=ΔH2+ΔH3。根據(jù)上述原理和圖(2)所示,判斷對應的各反應熱關系中不正確的是()
A.A―→F ΔH=-ΔH6
B.A―→D ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
D.ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
8.已知熱化學方程式2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH10,則關于2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH2的說法不正確的是()
A.熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示分子數(shù)B.該反應的ΔH2應大于零
C.該反應的ΔH2=-ΔH1
D.該反應可表示36g液態(tài)水完全分解生成氣態(tài)氫氣和氧氣的熱效應
9.假定反應體系的始態(tài)為S,終態(tài)為L,它們之間變化如圖所示:S????ΔH1ΔH2L,則下列說法不正確的是()
A.若ΔH10,則ΔH20B.若ΔH10,則ΔH20
C.ΔH1和ΔH2的絕對值相等D.ΔH1+ΔH2=0
10.1molCH4氣體完全燃燒放出的熱量為802kJ,但當不完全燃燒生成CO和H2O時,放出的熱量為519kJ。如果1molCH4與一定量O2燃燒生成CO、CO2、H2O,并放出731.25kJ的熱量,則一定量O2的質(zhì)量為()
A.40gB.56gC.60gD.無法計算
11.乙醇的燃燒熱為ΔH1,甲醇的燃燒熱為ΔH2,且ΔH1ΔH2,若乙醇和甲醇的混合物1mol完全燃燒,反應熱為ΔH3,則乙醇和甲醇的物質(zhì)的量之比為()
A.ΔH3-ΔH2ΔH3-ΔH1B.ΔH2-ΔH3ΔH3-ΔH1C.ΔH2-ΔH3ΔH1-ΔH3D.ΔH3-ΔH1ΔH2-ΔH3
12.已知25℃、101kPa下,石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.51kJmol-1①
C(金剛石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.41kJmol-1②
據(jù)此判斷,下列說法中正確的是()
A.由石墨制備金剛石是吸熱反應;等質(zhì)量時石墨的能量比金剛石的低
B.由石墨制備金剛石是吸熱反應;等質(zhì)量時石墨的能量比金剛石的高
C.由石墨制備金剛石是放熱反應;等質(zhì)量時石墨的能量比金剛石的低
D.由石墨制備金剛石是放熱反應;等質(zhì)量時石墨的能量比金剛石的高
13.氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷燃燒的熱化學方程式分別為:
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol
C8H18(l)+25/2O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ/mol
相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時,放出熱量最少的是()
A.H2B.CO C.C8H18D.CH4
14.已知25℃、101kPa條件下:
(1)4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH=-2834.9kJmol-1
(2)4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH=-3119.1kJmol-1
由此得出的正確結論是()
A.等質(zhì)量的O2比O3能量低,由O2變O3為吸熱反應
B.等質(zhì)量的O2比O3能量低,由O2變O3為放熱反應
C.O3比O2穩(wěn)定,由O2變O3為吸熱反應
D.O2比O3穩(wěn)定,由O2變O3為放熱反應
15.已知:H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.83kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.9kJ/mol
若氫氣與一氧化碳的混合氣體完全燃燒可生成5.4gH2O(l),并放出114.3kJ熱量,則混合氣體中CO的物質(zhì)的量為()
A.0.22molB.0.15molC.0.1molD.0.05mol
五:總結與反思