1-3反應熱的計算（2）導學案

1、選修四1.3化學反應熱的計算第二課時反應熱的計算導學案【學習目標】掌握反應熱計算的幾種常見方法。了解反應熱計算的常見題型?！緦W習重點】反應熱計算的幾種常見方法?！緦W習難點】反應熱計算的幾種常見方法【學法指導】練習法【知識鏈接】蓋斯定律【學習過程】題型一熱化學方程式的書寫及正誤判斷方法點撥：熱化學方程式的書寫及正誤判斷時，應注意以下幾個方面：1注明各物質的聚集狀態(tài)：聚集狀態(tài)之間的變化有能量變化，如H2與O2反應生成1 mol的氣態(tài)水和1 mol 的液態(tài)水放出的熱量不同，即H的數值不同。2熱化學方程式中的化學計量數僅表示該物質的物質的量，不表示微粒個數，故可以是整數也可以是分數。3熱化學方程式是指

2、反應已完成的量，而H的值也與反應完成的量有關，故方程式中的化學計量數必須與H相對應，成比例變化。4對于可逆反應的情況，正反應與逆反應的H數值相等，符號相反，尤其注意：如合成氨的反應3H2(g)N2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1是指生成2 mol NH3(g)時放出92.4 kJ的熱量，而不是3 mol H2(g)與1 mol N2(g)混合在一定條件下反應就可放出92.4 kJ的熱量，實際放出的熱量小于92.4 kJ。5同一反應中物質的聚集狀態(tài)不同，反應熱數值大小也不同?！镜淅?】化學反應N23H22NH3的能量變化如圖所示，該反應的熱化學方程式是() AN2(g)3H2(g)2

3、NH3(l) H2(abc) kJmol1BN2(g)3H2(g)2NH3(g) H2(ba) kJmol1C . eq f(1,2)N2(g)eq f(3,2)H2(g)NH3(l) H(bca) kJmol1D. eq f(1,2)N2(g)eq f(3,2)H2(g)NH3(g) H(ab) kJmol1【變式訓練1】已知在1.01105 Pa、298K條件下，2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ的熱量，下列熱化學方程式正確的是()AH2O(g)=H2(g)eq f(1,2)O2(g) H242 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H484 kJmol1C .

4、H2(g)eq f(1,2)O2(g)=H2O(g) H242 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H484 kJmol1【變式訓練2】在298 K時通過實驗測得如下數據，寫出下列反應的熱化學方程式。(1)NO2(g)與H2O(l)反應生成2 mol HNO3(aq)時，放出138 kJ熱量。_(2)1 mol C2H5OH(l)與適量O2(g)反應，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8 kJ熱量。_(3)2 mol Al(s)與適量O2(g)發(fā)生反應，生成Al2O3(s)放出1 669.8 kJ熱量。_題型二利用蓋斯定律進行反應熱的計算方法點撥：利用蓋斯定律進行

5、問題分析時，常采用熱化學方程式加合法和虛擬途徑法。(1)加合法：根據需要將熱化學方程式進行代數轉換，然后相加，得出所需要的熱化學方程式。轉換時應注意各物質的計量數與H的數值同等倍數的改變，H的符號也作相應的改變。(2)虛擬途徑法：先根據題意虛擬轉化過程，然后根據蓋斯定律列式求解，即可求得待求的反應熱。【典例2 】2010年10月1日，“嫦娥二號”探月衛(wèi)星發(fā)射成功。發(fā)射衛(wèi)星時可用肼(N2H4)為燃料，用二氧化氮為氧化劑，這兩種物質反應生成氮氣和水蒸氣。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H167.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H2534 kJmol

6、1試計算1 mol肼和二氧化氮完全反應時放出的熱量為_kJ；寫出肼與二氧化氮反應的熱化學方程式_ _?！咀兪接柧?】已知下列兩個熱化學方程式：H2(g)eq f(1,2)O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol1C3H8(g)5O2(g)=4H2O(l)3CO2(g) H2 220.0 kJmol1(1)實驗測得H2和C3H8的混合氣體共5 mol，完全燃燒生成液態(tài)水時放熱6 264.5 kJ，則混合氣體中H2和C3H8的體積比是_。(2)已知：H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1，寫出丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水的熱化學方程式：_。題型三根據化學鍵的鍵能計算反應熱方法點

7、撥：化學鍵的鍵能是形成(或拆開)1 mol化學鍵時釋放(或吸收)的能量。反應熱與鍵能的關系為H反應物總鍵能生成物總鍵能?！镜淅?】化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。共價鍵的鍵能是兩種原子間形成1 mol共價鍵(或其逆過程)時釋放(或吸收)的能量。已知HH鍵的鍵能為436 kJmol1, ClCl鍵的鍵能為243 kJmol1，HCl鍵的鍵能為431 kJmol1，則H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反應熱(H)等于()A183 kJmol1 B183 kJmol1C . 862 kJmol1 D862 kJmol1【變式訓練4】根據下表的鍵能的數據，可計算出甲烷的燃燒熱H是()化學

8、鍵O=OCHOHC=O鍵能/kJmol1497414463803A.379 kJmol1 B808 kJmol1C.1 656 kJmol1 D2 532 kJmol1題型四依據熱化學方程式計算反應熱方法點撥：熱化學方程式中H與各物質的物質的量(質量、體積等)對應成比例，已知熱化學方程式，便可計算一定量的反應物發(fā)生反應所放出的熱量或放出一定量的熱量時消耗或生成的物質的質量、體積和物質的量?！镜淅?】已知：2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H196.6 kJmol1，計算每生產1萬噸98%的硫酸所需要的SO3的質量和由SO2生產這些SO3所放出的熱量。【變式訓練5】已知：1.00 g CH

9、4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2放出59.6 kJ熱量，C2H2的燃燒熱H1 298.3 kJmol1。試計算CH4的燃燒熱和1 kg C2H2在O2中完全燃燒(生成液態(tài)水和CO2)所放出的熱量。 答案【典例1】解析通過圖分析起點eq f(1,2) mol N2(g)eq f(3,2) mol H2(g)，變化三階段為吸收能量a kJ；放出能量b kJ；放出能量c kJ到1 mol NH3(l)。故可得熱化學方程式：eq f(1,2)N2(g)eq f(3,2)H2(g)NH3(l)H(abc) kJmol1，擴大計量數后得到A?！镜淅?】答案A【變式訓練1】答案A【變式訓練1】解析2 mol氫氣

10、燃燒生成水蒸氣放出484 kJ熱量，則1 mol 氫氣燃燒生成水蒸氣應放出eq f(1,2)484 kJ242 kJ熱量；放出熱量H為“”，各物質的狀態(tài)分別是H2(g)、O2(g)、H2O(g)；B項中的H2O的狀態(tài)應為氣態(tài)；C、D項中H的符號應為“”；A項是逆向進行的反應，H為“”，數值相等。故應選A?！咀兪接柧?】答案(1)3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g) H138 kJmol1(2)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H1 366.8 kJmol1(3)2Al(s)eq f(3,2)O2(g)=Al2O3(s) H1 669.8 kJmo

11、l1【典例2 】解析由題意知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H167.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H2534 kJmol1根據蓋斯定律，要在反應物中消去O2并得到N2H4和NO2的反應。令2得：2N2H4(g)N2(g)=2N2(g)4H2O(g)2NO2(g) H2H2H1整理得：2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g) H2H2H1534 kJmol1267.7 kJmol1 1 135.7 kJmol1則1 mol N2H4反應放出的熱量為eq f(1 135.7 kJ,2)567.85 kJ。【典例2 】答案567.8

12、52N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 135.7 kJmol1【變式訓練3】答案(1)11(2)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 044.0 kJmol1【變式訓練3】解析(1)混合氣體共5 mol完全燃燒時，放出6 264.5 kJ的熱量，由熱化學方程式計算出n(H2)n(C3H8)11。(2)丙烷燃燒生成4 mol水，當生成氣態(tài)水時，放出的熱量減少，H(2 220.0444) kJmol12 044.0 kJmol1?！镜淅?】解析根據H反應物總鍵能生成物總鍵能知：H436 kJmol1243 kJmol12431 kJmol1183 kJmol1?！镜淅?】答案A【變式訓練4】答案B【變式訓練4】解析依題意有：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H(4414249728034463)kJmol1808 kJmol1。【典例4】解析1萬噸98%的硫酸所含H2SO4的質量為104106 g98%9.8109 g。設需要的SO3的質量為x，反應放出的熱量為y。由H2SO4SO3H 98 g 80 g 196.6 kJeq f(1,2) 9.81