高中化学 第1章第1节 第2课时 反应焓变的计算课件同步导学 鲁科版选修4

第2课时反应焓变的计算 1理解盖斯定律的含义。 2能运用盖斯定律计算化学反应中的焓变。 3通过盖斯定律的应用，体会其在科学研究中的意义。 盖斯定律 1内容 化学反应的焓变只与反应的 有关，与反应的途径无关。一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，其反应 都是一样的。如图所示：始态和终态始态和终态焓变焓变 H H1H2H3H4H5 2科学意义 对于无法或较难通过实验测得反应焓变的反应，可应用盖斯定律计算求得。 3利用盖斯定律计算化学反应焓变的方法 如果一个化学方程式可以通过其他几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即可由 相加减得到。这几个化学反应的焓变这几个化学反应的焓变 4利用盖斯定律应注意的问题 (1)一个热化学方程式中分子式前的系数同时扩大一定的倍数时，焓变 。 (2)若将一个热化学方程式的反应物与生成物颠倒，焓变的 也相应改变，但焓变的绝对值不变。 (3)若热化学方程式相加，则 ，反之亦然。也相应扩大相同的倍数也相应扩大相同的倍数焓变也相加焓变也相加正负号正负号 开放探究(1)盖斯定律的实质是什么？ (2)能否根据热化学方程式求参加反应的某物质放出或吸收的热量？ 提示：(1)化学反应过程的焓变与途径无关。 (2)能。根据热化学方程式确定1 mol该物质参加反应时的焓变，再乘以其物质的量即可 。答案：答案：D 2已知2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1 H2O(l)=H2O(g)HQ kJmol1 则Q为() A44 B44 C88 D88答案：答案：A 3(2011诸城高二质检)已知25 、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H395.4 kJ/mol 据此判断，下列说法正确的是() 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 解析：由题给两热化学方程式相减得：C(石墨，s)= C(金刚石，s)H1.9 kJ/mol，由此可知石墨转化为金刚石为吸热反应，等质量的石墨的能量比金刚石的低，A正确。 答案：A 一、计算焓变的常用方法 1根据热化学方程式计算 其计算方法与根据一般方程式计算相似，可以把H看成方程式内的一项进行处理，反应的焓变与参加反应的各物质的物质的量成正比。 2根据化学键断裂和形成过程中的能量变化来计算 焓变等于破坏旧化学键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量之差。 HE(反应物的化学键断裂吸收的总能量)E(生成物的化学键形成放出的总能量) (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的化学计量数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整化学计量数，或调整反应方向； (4)叠加并检验上述分析的正确与否。 运用盖斯定律解题通常有两种方法： (1)虚拟路径法：如C(s)O2(g)=CO2(g)可设计如下： H1H2H3 (2)加合法：以每一步反应的中间产物为桥梁对方程式进行加合，得到所求的总方程式。发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料、二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知： N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJmol1； N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJmol1。 (1)写出肼与二氧化氮反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式。 (2)试计算1 mol N2H4(g)与NO2(g)完全反应生成N2(g)和水蒸气时放出的热量。 思路点拨：写出肼与二氧化氮反应的化学方程式对照题给化学反应确定被消去的物质确定加合思路。 肼 与 二 氧 化 氮 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ： 2 N2H4( g ) 2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g) 由题意可知： N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJmol1 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H2534 kJmol1 1已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1Q1 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2Q2 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3Q3 kJmol1 常温下，取体积比为41的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况下)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为() A0.4Q10.05Q3B0.4Q10.05Q2 C0.4Q10.1Q3 D0.4Q10.2Q2答案：答案：A 二、反应热大小的比较 依据盖斯定律，对热化学方程式进行相减，即得H相减的计算式，依据相减得到的化学反应的特点判断相减的H计算式与零的关系，即判断H的大小。(2011汕头高二质检)同温同压下，已知下列各反应为放热反应，下列各热化学方程式中放出热量最少的是() A2A(l)B(l)=2C(g)H1 B2A(g)B(g)=2C(g)H2 C2A(g)B(g)=2C(l)H3 D2A(l)B(l)=2C(l)H4 可依据盖斯定律，分别求H1H2， H2H3，H3H4，H1H4进行判断。 A项与B项相减得： 2A(l)B(l)=2A(g)B(g)HH1H2 B项与C项相减得：2C(l)=2C(g)HH2H3 C项与D项相减得： 2A(g)B(g)=2A(l)B(l)HH3H4 A项与D项相减得：2C(l)=2C(g)HH1H4 因液体转化为气体需吸热，则H1H20，H2H30，H3H40，H1H4H2，H2H3，H3H4，因H1、H2、H3、H4均小于零，故取绝对值时|H1|H2|，|H2|H4|，|H1|H2| B|H1|H3| CH1H2H30 D甲丙的HH1H2 解析：上述过程中甲为始态，乙为中间态，丙为终态，由盖斯定律可知：甲丙，HH1H20，故D项正确； 在过程中H1与H2的大小无法判断，故A项错误； 因|H3|H1|H2|，故B项正确； 又因为甲丙和丙甲是两个相反的过程，所以H1H2H30，故C项正确。 答案：A 答案：答案：A 3(2010广东高考)在298 K、100 kPa时，已知： 2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1 Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H2 2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3 则H3与H1和H2间的关系正确的是() AH3H12H2 BH3H1H2 CH3H12H2 DH3H1H2 解析：依次给三个热化学方程式编号为、，则2，故H3H12H2。 答案：A 4已知1 mol 白磷(s)转化成红磷(s)，放出18.39 kJ热量，又知： P4(白，s)5O2(g)=2P2O5(s)H1 4P(红，s)5O2(g)=2P2O5(s)H2 则H1和H2的关系正确的是() AH1H2 BH1H2 CH1H2 D. 无法确定 解析：得P4(s，白磷)=4P(s，红磷)，HH1H218.39 kJmol1，即H1H2。 答案：C