新航路的開辟教案高中
發(fā)表時間:2020-10-271.3《化學反應熱的計算》學案(新人教版選修4)。
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?
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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(jié)】:
【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】:
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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(jié):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(jié)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(jié)與反思
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(jié)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)
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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
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【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(jié)】:
【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】:
化學反應熱的計算導學案及練習題
課題
學習目標1.理解蓋斯定律的涵義,
2.能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。
學習重點熱化學方程式的含義,蓋斯定律的應用
學習過程(第1課時)
復習回顧1、什么叫熱化學方程式?
2、H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)△H1=-241.8kJ/mol那么,H2的燃燒熱△H應該是多少?(已知:H2O(g)==H2O(l)△H2=-44kJ/mol)
自我預習
【知識疏理】:
在化學研究和生產(chǎn)應用中,往往要通過實驗測定一些物質(zhì)反應的反應熱,但并不是所有反應都能準確的測定出反應熱。因為有些反應進行的很慢,有些反應不易直接發(fā)生,有些反應的產(chǎn)品不純,這只能通過化學計算的方式間接獲得。
例如能否直接測出這個反應的反應熱:C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH=?
因很難控制使其只生成CO而無CO2,因此不能直接測出ΔH。這就必須學習新的知識來解決。
一、蓋斯定律
1、概念:
。
或者說化學反應的反應熱只與有關,而與
無關,這就是蓋斯定律。
2、對蓋斯定律的圖示理解
如由A到B可以設計如下兩個途徑:,
途徑一:A-→B(△H)途徑二:A--→C—→B(△Hl+△H2)
則焓變△H、△H1、△H2的關系可以表示為
即兩個熱化學方程式相加減時,△H也可同時相加減。
3、蓋斯定律是哪些自然規(guī)律的必然結(jié)果?
是質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律的共同體現(xiàn),反應是一步完成還是分步完成,最初的反應物和最終的生成物都是一樣的,只要物質(zhì)沒有區(qū)別,能量也不會有區(qū)別。
4、蓋斯定律的應用
(1)在圖1和圖2中,△H1、△H1、△H3三者之間的關系分別如何?
找出能量守恒的等量的關系(填寫表中空白)
步驟圖1圖2
(1)找起點A
(2)找終點C
(3)過程A→B→CA→C
(4)列式△H1+△H2=△H3
(2)列出下圖中的關系式
5、蓋斯定律的應用實例
蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義。有些反應的反應熱雖然無法直接測
得,但可通過間接的方法測定。
例題1、試利用298K時下列反應焓變的實驗數(shù)據(jù),
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5KJmol-1反應1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0KJmol-1反應2
計算在此溫度下C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應焓變△H3.反應3[
利用方程組求解,是常用的解題方法,請按如下步驟完成例題1。
歸納:利用方程組求解的解題步驟
①確定待求的反應方程式;
②找出待求方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式的什么位置;
③根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)計量數(shù)和位置的需要對已知方程式進行處理,或調(diào)整計量數(shù),或調(diào)整反應方向(此時△H要改變符號);
④實施疊加并檢驗上述分析的正確與否。
例2、科學家蓋斯曾提出:“不管化學過程是一步完成或分幾步完成,這個總過程的熱效應是相同的。”利用蓋斯定律可測某些特殊反應的熱效應。
(1)P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2KJmol-1
(2)P(s,紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H2=-738.5KJmol-1
則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學方程式_____________________________。相同的狀況下,能量較低的是_________;白磷的穩(wěn)定性比紅磷___________(填“高”或“低”)。
當堂訓練
1.已知25℃、101kPa下,石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為
C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.51kJmol-1
C(s,金剛石)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395.41kJmol-1
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,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,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,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,石墨的能量比金剛石的高
2.已知:Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s)△H1=—351.1kJ/mol
Hg(l)+1/2O2(g)=HgO(s)△H2=—90.7kJ/mol
則反應Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的焓變是()
A.—441.8kJ/molB.—254.6kJ/molC.—438.9kJ/molD.—260.4kJ/mol
3.已知①.2C(s)+O2(g)===2CO(g)△H=-221.0KJmol-1,
②.2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=-483.6KJmol-1
則制備水煤氣的反應C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)的△H為()
A.+262.6KJmol-1B.+131.3KJmol-1C.-352.KJmol-1D.-131.3KJmol-1
4.已知下列熱化學方程式:
①;△H=-25kJ/mol
②;△H=-47kJ/mol
③;△H=+19kJ/mol
寫出FeO(s)與CO反應生成Fe(s)和的熱化學方程式:
___________________________________________________.
學習過程(第2課時)
共同探究類型一、反應焓變大小的比較
問題1:下列各組熱化學方程式中,化學反應中的ΔH大小關系
①C(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH1
C(g)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH2ΔH1ΔH2;
②S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1
S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH2ΔH1ΔH2;
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2ΔH1ΔH2;
④H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2ΔH1ΔH2;
⑤CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH1
CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH2;ΔH1ΔH2;
⑥CuSO4(S)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)ΔH1
CuSO45H2O(S)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l)ΔH2ΔH1ΔH2;
類型二、反應實際用量及熱效應與△H互導
問題2:在25℃、101KPa時,50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液中和放
熱QKJ熱量。則其中和熱為KJ;△H=kJ/mol。
問題3:已知甲烷的燃燒熱△H=-890kJ/mol則1g甲烷在25℃、101KPa下充分燃燒后能放出KJ的熱量。
類型三、已知△H估算或解釋某反應的熱效應
問題4:已知N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)△H1=-92kJ/mol現(xiàn)將2molN2與8molH2混合在合適的條件下充分反應放熱總是小于184KJ;而將0.5molH2SO4(濃)與2molNaOH稀溶液混合放熱總比中和熱值高;試分析上述存在的主要原因。
類型四、關于蓋斯定律應用于焓變的有關計算
問題5:已知C(s,石墨)+O2(g)==CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)△H2=-283.0kJ/mol
試利用298K時上述反應焓變的實驗數(shù)據(jù),計算此溫度下C(s,石墨)+1/2O2(g)==CO(g)的反應焓變;及C(s,石墨)+CO2(g)==2CO(g)的反應焓變。
問題6:現(xiàn)根據(jù)下列3個熱化學反應方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-25kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+19kJ/mol
請寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學反應方程式
當堂訓練
1.已知:H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H1=-241.8kJ/mol
H2O(g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol,求的氫氣的燃燒熱。
2.已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=–534kJ/mol
請寫出肼N2H4與NO2完全反應的熱化學方程式
每課一練
1.已知:HCN(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH=-12.1kJmol-1;HCl(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH=-55.6kJmol-1。則HCN在水溶液中電離的ΔH等于()
A.-67.7kJmol-1 B.-43.5kJmol-1
C.+43.5kJmol-1D.+67.7kJmol-1
2.2011年4月,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運載火箭,成功將第八顆北斗導航衛(wèi)星送入太空軌道?!伴L征三號甲”三子級使用的燃料是液氫和液氧。已知下列熱化學方程式:
①H2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8kJ/mol
②H2(g)===H2(l) ΔH2=-0.92kJ/mol
③O2(g)===O2(l) ΔH3=-6.84kJ/mol
④H2O(l)===H2O(g) ΔH4=+44.0kJ/mol
則反應H2(l)+12O2(l)===H2O(g)的反應熱ΔH為()
A.+237.46kJ/molB.-474.92kJ/mol
C.-118.73kJ/molD.-237.46kJ/mol
3.下列說法或表示方法中正確的是()
A.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫磺分別完全燃燒,后者放出的熱量多
B.H2的燃燒熱為285.8kJ/mol,則2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)ΔH=285.8kJ/mol
C.Ba(OH)28H2O(s)+2NH4Cl(s)==BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)ΔH<0
D.已知中和熱為57.3kJmol-1,若將含0.5molH2SO4的濃溶液與含1molNaOH的溶液混合,放出的熱量要大于57.3kJ
4.已知299K時,合成氨反應N2(g)+3H2(g)====2NH3(g)ΔH=-92.0kJmol-1,將此溫度下的0.1molN2和0.3molH2放在一密閉容器中,在催化劑存在時進行反應。測得反應放出的熱量為(假定測量過程中沒有能量損失)()
A.一定小于92.0kJB.一定大于92.0kJ
C.一定等于92.0kJD.無法確定
5.100g碳燃燒所得氣體中,CO占體積,CO2占體積,且C(s)+O2(g)====CO(g)ΔH=-110.35kJmol-1,CO(g)+O2(g)====CO2(g)ΔH=-282.57kJmol-1。與這些碳完全燃燒相比較,損失的熱量是()
A.392.92kJB.2489.44kJC.784.92kJD.3274.3kJ
6.氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的熱化學方程式分別為()
H2(g)+O2(g)====H2O(l)ΔH=-285.8kJmol-1
CO(g)+O2(g)====CO2(g)ΔH=-283.0kJmol-1
C8H18(l)+O2(g)==8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJmol-1
CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJmol-1
相同質(zhì)量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃燒時,放出熱量最少的是()
A.H2(g)B.CO(g)C.C8H18(l)D.CH4(g)
7.已知:①2C(s)+O2(g)==2CO(g)ΔH=-221.0kJmol-1;②2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)ΔH=-483.6kJmol-1。則制備水煤氣的反應C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)的ΔH為()
A.+262.6kJmol-1B.-131.3kJmol-1
C.-352.3kJmol-1D.+131.3kJmol-1
8.已知2H2O(l)==2H2(g)+O2(g)ΔH=+517.6kJmol-1,CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJmol-1。1g氫氣分別燃燒后,放出的熱量之比約是()
A.1∶34B.1∶17C.2.3∶1D.4.6∶1
9.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
寫出FeO(s)被CO還原成Fe和CO2的熱化學方程式:_________________________________。