高二化学 1.1化学反应的热效应第2课时反应焓变的计算学案 鲁科版选修4.doc

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1、1.1化学反应的热效应第2课时反应焓变的计算学案（鲁科版选修4）[学习目标]1.掌握、理解盖斯定律。2.能运用盖斯定律计算化学反应中的焓变。[重点·难点]盖斯定律的应用及焓变的计算。1．盖斯定律(1)一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。即化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关，与反应的途径无关，这一规律称为盖斯定律。(2)如下图所示：则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。2．应用(1)利用已知反应焓变求未知反应焓变。若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓

2、变的代数和。(2)已知：Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s)ΔH＝234.14kJ·mol－1C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是()A．－824.4kJ·mol－1B．－627.6kJ·mol－1C．－744.7kJ·mol－1D．－169.4kJ·mol－1答案A解析把题给的两个方程式变换为：2Fe(s)＋CO2(g)===Fe2O3(s)＋C(s)ΔH＝－234.14kJ·mol－1C(s)＋O2(g)===CO2(g)

3、ΔH＝－590.25kJ·mol－1，相加即得结果。一、盖斯定律1．为什么化学反应的焓变与化学反应过程无关？答案由于在指定状态下各种物质的焓值都是确定惟一的，因此无论经过哪些步骤从反应物变成反应产物，它们的差值是不会改变的，即化学反应的焓变与反应过程无关。2．对于反应：C(s)＋O2(g)===CO(g)，由于C燃烧时不可能完全生成CO，总有部分CO2生成，所以此反应的ΔH无法直接测得。试利用所学盖斯定律计算上述反应的ΔH。(已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1CO(g)＋O2(g)===CO2

4、(g)ΔH2＝－283.0kJ·mol－1)答案设此反应分两步进行：第一步：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1第二步：CO2(g)===CO(g)＋O2(g)ΔH2′＝－ΔH2＝283.0kJ·mol－1将上述两步反应相加得总反应为：C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH3＝？由盖斯定律，总反应的ΔH3＝ΔH1＋ΔH2′＝－393.5kJ·mol－1＋283.0kJ·mol－1＝－110.5kJ·mol－1，所以C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH为－110.5kJ·mol－1。3．(1)一

5、个热化学方程式中分子式前的化学计量数同时扩大n倍时，焓变应扩大n倍。(2)将一个热化学方程式中的反应物与反应产物颠倒时，则焓变的正、负号也相应地改变。(3)若热化学方程式相加，则焓变相加；若热化学方程式相减，则焓变相减。归纳总结典例1单质碳很难与氢气直接化合生成CH4，CH4直接分解生成C和H2也较难用实验法测定反应过程中的能量变化，已知：C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)===2H

6、2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1利用盖斯定律，写出C(s，石墨)与H2合成CH4的热化学方程式。解析C(s，石墨)与H2合成CH4的化学方程式为：C(s，石墨)＋2H2(g)===CH4(g)ΔH故可调整方程式：C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2＝－571.6kJ·mol－1CO2(g)＋2H2O(l)===CH4(g)＋2O2(g)ΔH3＝890kJ·mol－1则C(s，石墨)＋2H2(g)===CH4(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2

7、＋ΔH3＝－393.5kJ·mol－1－571.6kJ·mol－1＋890kJ·mol－1＝－75.1kJ·mol－1答案C(s，石墨)＋2H2(g)===CH4(g)ΔH＝－75.1kJ·mol－1变式训练1同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，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“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的焓变是相同的”观点来计算反应热。已知：P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH1＝－2983.2kJ·mol－1①P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s)Δ

8、H2＝－738.5kJ·mol－1②则白磷转化为红磷的热化学方程式为__________________________________________。相同状况下，能量状态较低的是_____