2017-2018学年度高中化学 第一章 化学反应与能量 第三节 化学反应热的计算学案 新人教版选修4.docVIP

化学反应与能量 第三节 化学反应热的计算 [目标导航]　1.从能量守恒角度理解并掌握盖斯定律，通过盖斯定律的运用，进一步理解反应热的概念。2.能正确运用盖斯定律解决具体问题，说明盖斯定律在科学研究中的重要作用。3.学会反应热的有关计算。 一、盖斯定律 1．内容 不论化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的(填“相同”或“不同”)。 2．特点 (1)反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关。 (2)反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 (3)能量守恒：能量既不会增加，也不会减少，只会从一种形式转化为另一种形式。 3．意义 因为有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯(有副反应发生)，这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。 4．解题实例 ΔH1＝ΔH＋ΔH2 ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1＋283.0 kJ·mol－1＝－110.5 kJ·mol－1。 (2)“方程式加合”法 ②变形为CO2(g)===CO(g)＋O2(g) ΔH＝＋283.0 kJ·mol－1和①相加得 C(s)＋O2(g)＋CO2(g)===CO2(g)＋CO(g)＋O2(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 即C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1。 二、反应热的计算 1．主要依据 热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热等数据。 2．主要方法 (1)依据热化学方程式：反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的ΔH求反应热，如 aA　＋　bB===cC　＋　dD　　ΔH a b c d |ΔH| n(A) n(B) n(C) n(D) |Q| 则＝＝＝＝。 (2)依据盖斯定律：根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式，同时反应热也作相应的改变。 (3)依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算：ΔH＝Q吸－Q放。 (4)依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算：ΔH＝E生成物－E反应物。 (5)依据物质的燃烧热ΔH计算：Q放＝n可燃物×|ΔH|。 (6)依据比热公式计算：Q＝cmΔt。 【练一练】 1．(依据方程式)已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，当放出热量23.05 kJ时，求N2的转化率。 答案　25% 解析　N2(g)＋3H2(g)2NH3　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1 1 mol 92.2 kJ x 23.05 kJ x＝0.25 mol α(N2)＝×100%＝25%。 2．(依据燃烧热)已知在一定条件下，CO的燃烧热为283 kJ·mol－1，CH4的燃烧热为890 kJ· mol－1，求1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为________。 答案　2 953 kJ 解析　Q＝283 kJ·mol－1×1 mol＋890 kJ·mol－1×3 mol＝2 953 kJ。 3．(依据键能)已知H—H键键能为436 kJ·mol－1，H—N键键能为391 kJ·mol－1，根据N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则N≡N键的键能为________。 答案　945.6 kJ·mol－1 解析　ΔH＝E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)＝－92.4 kJ·mol－1，代入数据，则E(N≡N)＝945.6 kJ·mol－1。  一、盖斯定律的解题模型及应用技巧 【例1】　根据盖斯定律，结合下述热化学方程式，回答问题。 已知：(1)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s) ΔH＝－176 kJ·mol－1 (2)HCl(g)＋H2O(l)===HCl(aq) ΔH＝－72.3 kJ·mol－1 (3)NH3(g)＋HCl(aq)===NH4Cl(aq) ΔH＝－52.3 kJ·mol－1 (4)NH4Cl(s)＋H2O(l)===NH4Cl(aq)　ΔH＝Q 则Q为________。 解析　 利用盖斯定律知，(3)＋(2)－(1)＝(4)，则ΔH＝－52.3 kJ·mol－1＋(－72.3 kJ·mol－1)－(－176 kJ·mol－1)＝＋51.4 kJ·mol－1。 答案　＋51.4 kJ·mol－1 【反思归纳】 1．解题模型 2．解题注意事项 (1)热化学