2024_2025年高中化学第一章化学反应与能量1.3.2反应热的计算学案设计新人教版选修4.docxVIP

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第2课时反应热的计算

学习目标

1.娴熟驾驭热化学方程式的书写及正误推断。

2.应用盖斯定律进行化学反应的反应热的计算。

3.驾驭反应热计算的常见题型。

学习过程

1.热化学方程式的书写及正误推断

【典例1】化学反应N2+3H22NH3的能量变更如图所示,该反应的热化学方程式是()

A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l)ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1

B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=2(b-a)kJ·mol-1

C.12N2(g)+32H2(g)NH3(l)ΔH=(b+c-a)kJ·mol

D.12N2(g)+32H2(g)NH3(g)ΔH=(a+b)kJ·mol

【变式训练1】已知在1.01×105Pa、298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ的热量,下列热化学方程式正确的是()

A.H2O(g)H2(g)+12O2(g)ΔH=+242kJ·mol-1

B.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-484kJ·mol-1

C.H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH=+242kJ·mol-1

D.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=+484kJ·mol-1

【变式训练2】在298K时通过试验测得如下数据,写出下列反应的热化学方程式。

(1)NO2(g)与H2O(l)反应生成2molHNO3(aq)时,放出138kJ热量。

?

(2)1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ热量。

?

(3)2molAl(s)与适量O2(g)发生反应,生成Al2O3(s)放出1669.8kJ热量。

?

【归纳】热化学方程式的书写及正误推断时,应留意以下几个方面:

1.注明各物质的聚集状态。聚集状态之间的变更有能量变更,如H2与O2反应分别生成1mol的气态水和1mol的液态水放出的热量不同,即ΔH的数值不同。

2.热化学方程式中的化学计量数仅表示该物质的物质的量,不表示微粒个数,故可以是整数也可以是分数。

3.热化学方程式是指反应已完成的量,而ΔH的值也与反应完成的量有关,故方程式中的化学计量数必需与ΔH相对应。

4.对于可逆反应的状况,正反应与逆反应的ΔH数值相等,符号相反。尤其留意合成氨的反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1是指生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量,而不是3molH2(g)与1molN2(g)混合在肯定条件下反应就可放出92.4kJ的热量,其实际放出的热量小于92.4kJ。

2.利用盖斯定律进行反应热的计算

【典例2】放射卫星时可用肼(N2H4)为燃料,用二氧化氮为氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知:

①N2(g)+2O2(g)2NO2(g)ΔH1=+67.7kJ·mol-1

②N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534kJ·mol-1

试计算1mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为kJ;写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式:。?

【变式训练3】已知下列两个热化学方程式:

H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1

C3H8(g)+5O2(g)4H2O(l)+3CO2(g)ΔH=-2220.0kJ·mol-1

(1)试验测得H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧生成液态水时放热6264.5kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比是。?

(2)已知:H2O(l)H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol-1,写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式:。?

【归纳】利用盖斯定律进行问题分析时,常采纳热化学方程式加合法和虚拟途径法。

(1)虚拟途径法:先依据题意虚拟转化过程,然后依据盖斯定律列式求解,即可求得待求的反应热。

(2)加合法:依据须要将热化学方程式进行代数转换,然后进行加减运算,得出所须要的热化学方程式。转换时应留意各物质的化学计量数与ΔH的数值同等倍数的变更,ΔH的符号也作相应的变更。

3.依据化学键的键能计算反应热

【典例3】已知H—H键的键能为436kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为243kJ·mol-1,H—Cl键的键能为431kJ·mol-1,则H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的反应热(ΔH)等于()

A.-183kJ·mol-1 B.183kJ·mol-1

C.-862kJ·mol-1 D.862kJ·mol-1

【变式训练4】依据下表的键能的数据,可计算出CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)的ΔH为()

化学键

OO

C—H

O—H

CO

键能/