131化學反應(yīng)熱的計算（1）導學案(人教版選修4）

1、1.3.1化學反應(yīng)熱的計算（1） 導學案 (人教版選修4）【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(guān)反應(yīng)熱的簡單計算?！局?、難點】: 蓋斯定律的應(yīng)用【復習】 ：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(yīng)該是多少？（已知： H2O(g)=H2O(l) H2= 44kJ/mol） 【學習過程】 在化學研究和生產(chǎn)應(yīng)用中，往往要通過實驗測定一些物質(zhì)反應(yīng)的反應(yīng)熱，但并不是所有反應(yīng)都能準確的測定出反應(yīng)熱。因為有些反應(yīng)進行的很慢，有些反應(yīng)不易直接發(fā)生，有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純，這只能通過化學計算的方式間接獲

2、得。 例如能否直接測出這個反應(yīng)的反應(yīng)熱：C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H =?因很難控制使其只生成CO而無CO2，因此不能直接測出H 。這就必須學習新的知識來解決。一、蓋斯定律 1、概念： ?；蛘哒f化學反應(yīng)的反應(yīng)熱只與 有關(guān)，而與 無關(guān)，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(shè)計如下兩個途徑：，途徑一：A-B(H) 途徑二：A-CB(Hl+H2) 則焓變H 、H1 、H2的關(guān)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(yīng)是一步完成還是分步完成，最初的反應(yīng)物和最終的生成物都是

3、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(yīng)用如：圖1和圖2圖圖H1H1H2H2H3H3中，H1、H1、H3三者之間的關(guān)系分別如何？找出能量守恒的等量的關(guān)系（填寫表中空白）步 驟圖1圖2找起點A找終點C過程ABC AC列式H1+H2=H35、蓋斯定律的應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)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(yīng)焓變的實驗數(shù)據(jù)， C(s)+ O2 (g)=CO2(g) H1= 393.5 KJ·mol-1 反應(yīng)1 CO(g)+ 1/2O2 (g)=CO2(g) H2= 283.0 KJ&#

4、183;mol-1反應(yīng)2計算在此溫度下C(s)+1/2 O2 (g)=CO(g)的反應(yīng)焓變H3. 反應(yīng)3方法1：以蓋斯定律原理求解， 以要求的反應(yīng)為基準（1）找起點C(s),（2）終點是CO2(g),（3）總共經(jīng)歷了兩個反應(yīng) CCO2；CCOCO2。（4）也就說CCO2的焓變?yōu)镃CO；COCO2之和。 則H1=H3+H2（5）求解：CCO H3=H1 H2= 110.5 KJ·mol-1方法2：利用方程組求解, 即兩個熱化學方程式相加減時，H可同時相加減。找出頭、尾 ，同上。找出中間產(chǎn)物 CO2 ，利用方程組消去中間產(chǎn)物，反應(yīng)1反應(yīng)2反應(yīng)3列式： H1H2=H3(5) 求解可得H3=

5、H1 H2= 110.5 KJ·mol-1利用方程組求解 , 是常用的解題方法。歸納：利用方程組求解的解題步驟 .確定待求的反應(yīng)方程式；.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；.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(yīng)方向（此時H要改變符號）；.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(yīng)是相同的?！?利用蓋斯定律可測某些特殊反應(yīng)的熱效應(yīng)。 （1）P4 (s,白磷) +5O2(g)=P4O10(s) H1= 2983.2 KJ·mol-1 （2）P

6、 (s,紅磷) +5/4O2(g)=1/4P4O10(s) H2= 738.5KJ·mol-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”）。解析：依題意求：P4 (s,白磷) =4P (s,紅磷) H =? （3） O2 和P4O10是中間產(chǎn)物 已知方程：（3）=（1） 4×（2）據(jù)蓋斯定律有：H =H14H2 =（-2983.2+4×738.5）kJ/mol= 29.2kJ/mol，即P4 (s,白磷) =4P (s,紅磷) H = 29.2kJ/mol 白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，穩(wěn)定性比紅磷低（能量

7、越低越穩(wěn)定）例3、試驗中不能直接測出由石墨和氫氣合成甲烷反應(yīng)的H4 ，但可測出C（石墨）、H2、和CH4的燃燒熱，請根據(jù)蓋斯定律求H4CH4(g)2O2(g) = CO2(g) 2H2O(l) H1= 890.3 kJmol C(石墨，s)+O2(g) = CO2(g) H2= 一393.5 kJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) H3= 285.8 kJ/ mol C(石墨，s)+ 2H2(g) = CH4(g) H4 解析：已知方程： = + 2× - 據(jù)蓋斯定律有：H4 = H2 + 2×H3 - H1 = 一393.5 kJ·mol-1