2017-2018学年高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第1节 化学反应的热效应（第3课时）学案 鲁科版选修4.docVIP

第2课时　反应焓变的计算 如果你家住广州，假期想去北京旅游。摆在你面前的可能有多条路线，多种交通工具。例如，你可以选择汽车、火车、轮船、飞机等，甚至可以中途替换，可以经郑州到北京，也可以过上海到北京，但都具有相同的目的，安全到达北京。 其实，不管你采用何种方式到达北京，就你自身位置移动来看，都可看作从广州到了北京，初始位置和末位置不会发生变化，也就是说虽然路程可以不同，但位移却是完全相同的。 化学反应中也存在类似的规律，像著名的盖斯定律。 1836年盖斯经过许多次实验，总结出一条规律：在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的还是分步进行的，其总热量变化是相同的，1860年以热的加和性守恒定律形式发表。这就是举世闻名的盖斯定律。 盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。当一个不能直接发生的反应要求反应热时，便可以用分步法测定反应热并加和起来而间接求得。故而我们常称盖斯是热化学的奠基人。 一、盖斯定律 问题1：什么是盖斯定律？盖斯提出的热的加和性守恒定律的含义是什么？ 答：盖斯定律是指：。 盖斯定律的含义：“一个化学反应的焓变只与反应的和有关，而与其反应的无关。”也就是说：“当一个反应的和一定，不管它中间进行了多么复杂的反应，只要是生成物的种类一定，其焓变就是一个。” 问题2：盖斯定律的本质是什么？ 问题3：利用盖斯定律计算ΔΗ时应注意什么？ 答：（1）：把热化学方程叠加类似于整式的运算，叠加时应遵循数学的运算规则，当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时，各物质前的化学计量数和ΔΗ同乘以该化学计量数。当某物质或ΔΗ移到“”另一边时就变为异号，即“+”变“-”，“-”变“+”。 （2） 例如： 已知以下反应的热化学方程式： ①CH3COOH（l）+2O2（g）2CO2（g）+2H2O（l）　ΔΗ（298 K）=-870.3 kJ·mol-1 ②C（s）+O2（g）CO2（g） ΔΗ（298 K）=-393.5 kJ·mol-1 ③H2（g）+O2（g）H2O（l） ΔΗ=-285.5 kJ·mol-1 试求：④2C（s）+2H2（g）+O2（g）CH3COOH（l）的ΔΗ。 解析：由④中C、H2的化学计量数为2，而CH3COOH转移到“”左边成为“CH3COOH”，可推出：②×2+③×2-①=④，即得 　2C（s）+2O2（g）2CO2（g）　ΔΗ=-393.5×2 kJ·mol-1 　2H2（g）+O2（g）2H2O（l）　ΔΗ=-285.5×2 kJ·mol-1 +）2CO2（g）+2H2O（l）CH3COOH（l）+2O2（g）　ΔΗ=870.3 kJ·mol-1 　2C（s）+2H2（g）+O2（g）CH3COOH（l） 　ΔΗ=［（-393.5×2）+（-285.5×2）+870.3］kJ·mol-1=-488.3 kJ·mol-1 答案： 问题1：一个化学反应无论是一步还是分步完成，反应的焓变是一样的 始态 终态 途径 反应物的量 反应条件定值 问题2：“自然界中的能量不能减少也不能增加，只能由一种形式转化成另一种形式。”而物质的焓（H）是物质所具有的能量，也应遵循能量守恒。因此当反应物和生成物确定后，反应物的焓与生成物的焓也成为定值。 问题3：（1）合理进行方程式叠加 （2）“ΔH在进行加、减、乘等运算时，一定注意其符号的改变，即ΔH的运算包括数值和符号的双重运算。” 二、用标准摩尔生成焓计算焓变 问题4：如何利用标准摩尔生成焓来计算反应焓变？ 答：（1）ΔfHm是指。因此使用时必须注明温度。ΔfHm是指　　　　　　　　，因而单质的ΔfHm=。 （2）只有化合物才有标准摩尔生成焓，在利用ΔfHm进行计算时，公式ΔΗ=中，反应产物和反应物中的单质的ΔfHm为0。如： 已知NaCl和MgCl2的标准摩尔生成焓分别为ΔfHm（NaCl）、ΔfHm（MgCl2），求反应2Na（s）+MgCl2（s）Mg（s）+2NaCl（s）的ΔΗ。 解析：ΔΗ=∑ΔfHm（生成物质）-∑ΔfHm（反应物） =［2ΔfHm （NaCl）+ΔfHm （Mg）］-［ΔfHm （MgCl2）+2ΔfHm （Na）］ =2ΔfHm （NaCl）+0-［ΔfHm （MgCl2）+0］ =2ΔfHm （NaCl）-ΔfHm （MgCl2）。 答案： 问题4：（1）101 kPa和某