2023學(xué)年度教案-化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算

【課題】化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算【教學(xué)目標(biāo)】1、了解反應(yīng)的途徑、反應(yīng)體系。2、從能量守恒定律角度理解蓋斯定律【重點(diǎn)難點(diǎn)】從能量守恒定律角度理解蓋斯定律【教學(xué)過(guò)程】一、蓋斯定律：1、內(nèi)容：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。換句話說(shuō)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。2、理解（1）途徑角度：以登山為例。以圖1—9所示，某人要從山下A點(diǎn)到達(dá)山頂B點(diǎn)，無(wú)論他用何種途徑到達(dá)B點(diǎn)，他所處的位置的海拔相對(duì)于起點(diǎn)A來(lái)說(shuō)，都高了300米，即山的高度與起點(diǎn)A和終點(diǎn)B的海拔有關(guān)，而與A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的途徑無(wú)關(guān)。A點(diǎn)相當(dāng)于反應(yīng)體系的始態(tài)，B點(diǎn)相當(dāng)于反應(yīng)體系的終態(tài)，山的高度相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。（2）能量守恒角度我們先從S變化到L，這時(shí)體系放出熱量（△H1<0），然后從L變回到S，這時(shí)體系吸收熱量（△H1>0）。經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)，體系仍處于S態(tài)，所有的反應(yīng)物和反應(yīng)前完全一樣，如果△H1和△H1之和不等于零，那么在物質(zhì)絲毫末損的情況下體系能量就發(fā)生了改變，這是違背了能量守恒定律的。即物質(zhì)沒(méi)有變，就不能引發(fā)能量的變化。3、蓋斯定律的意義：利用蓋斯定律可以間接計(jì)算某些不能直接測(cè)得的反應(yīng)的反應(yīng)熱例如：反應(yīng)C（S）+1/2O2（g）===CO（g）的△H無(wú)法直接測(cè)得，可以結(jié)合下述兩個(gè)兩個(gè)反應(yīng)的△H，利用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算。C（S）+O2（g）===CO2（g）△H1=—·mol-1CO（g）+1/2O2（g）===CO2（g）△H2=—·mol-1根據(jù)蓋斯定律，就可以計(jì)算出欲求反應(yīng)的△H。CO（g）CO（g）+1/2O2（g）△H3△H3△H2△△H1CO2（g）C（S）+OCO2（g）C（S）+O2（g）H1=△H2+△H3H3=△H1-△H2=—·mol-1-（—·mol-1）=KJ·mol-1則：C（S）+1/2O2（g）===CO（g）△H3=KJ·mol-1說(shuō)明：得用蓋斯定律結(jié)合已知反應(yīng)熱在求解一些相關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)，其關(guān)鍵是設(shè)計(jì)出合理的反應(yīng)過(guò)程，利用熱化學(xué)方程式可進(jìn)行“+”、“-”等數(shù)學(xué)運(yùn)算，適當(dāng)加減已知方程式及反應(yīng)熱。二、反應(yīng)熱的計(jì)算按照蓋斯定律，結(jié)合下列反應(yīng)方程式，回答問(wèn)題。已知：NH3（g）+HCl（g）==NH4Cl（g）△H=-176KJ·mol-1NH3（g）+H2O（l）==NH3·H2O（aq）△H=·mol-1HCl(g)+H2O(l)==HCl(aq)△H=·mol-1NH3(aq)+HCl(aq)==NH4Cl（aq）△H=·mol-1NH4Cl（S）+H2O（l）==NH4Cl（aq）△H=Q則第(5)個(gè)方程式中的反應(yīng)熱是(+KJ·mol-1)已知火箭發(fā)射時(shí)可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化劑,這兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂退羝Ｇ遥篘2（g）+2O2（g）==2NO2g）△H1=·mol-1N2H4(g)+O2(g)==N2（g）+H2O（g）△H2=-534KJ·mol-1請(qǐng)計(jì)算1、1mol氣態(tài)肼和NO2完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量2、寫(xiě)出肼和NO2完全反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2H4(g)+NO2(g)==3/2N2(g)+2H2O(g)△H=·mol-1小結(jié)：①反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，因此熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí)，其反應(yīng)熱數(shù)值需同時(shí)做相同倍數(shù)的改變。②熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱是指反應(yīng)按所給形式完全進(jìn)行時(shí)的反應(yīng)熱。③正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。進(jìn)行反應(yīng)熱計(jì)算常用方法：列方程或方程組法平均值法極限分析法十字交叉法估算法課堂小結(jié)：板書(shū)設(shè)計(jì)：課后練習(xí)：見(jiàn)附頁(yè)《化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算》作業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)1、100g碳燃燒所得氣體中，CO占1/3體積，CO2占2/3體積，且C（S）+1/2O2（g）===CO（g）△H=KJ·mol-1，CO（g）+1/2O2（g）===CO2（g）△H=—·mol-1與這些碳完全燃燒相比較，損失的熱量是（）A、B、C、D、2、火箭發(fā)射時(shí)可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化劑,這兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂退羝Ｒ阎篘2（g）+2O2（g）==2NO2g）△H=·mol-1N2H4(g)+O2(g)==N2（g）+2H2O（g）△H=-534KJ·mol-1則1mol氣體肼和NO2完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量為（）A、B、C、D、3、已知：CH4（g）+2O2（g）==CO2（g）+2H2O（l）△H=-Q1KJ·mol-12H2（g）+O2（g）==2H2O（g）△H=-Q2KJ·mol-12H2（g）+O2（g）==2H2O（l）△H=-Q3KJ·mol-1常溫下，取體積比為4：1的甲烷和氫氣的混合氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)到到常溫，放出的熱量（單位：KJ）為（）A、+B、+C、+D、+4、充分燃燒一定量丁烷氣體放出的熱量為Q，完全吸收它生成的CO2生成正鹽，需要5mol·L-1的KOH溶液100mL，則丁烷的燃燒熱為（）A、16QB、8QC、4QD、2Q5、已知膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低。膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：CuSO4·5H2O(S)==CuSO4（S）+5H2O（l）△H=+Q1KJ·mol-1。室溫下，若將1mol無(wú)水硫酸銅溶解為溶液時(shí)放熱Q2KJ，則（）A、Q1>Q2B、Q1=Q2C、Q1<Q2D、無(wú)法比較6、下列熱化學(xué)方程式能表示可燃物的燃燒熱的是A、H2（g）+Cl2（g）===2HCl（g）△H=-184KJ·mol-1B、CH4（g）+2O2（g）==CO2（g）+2H2O（g）△H=·mol-1C、CO（g）+1/2O2（g）===CO2（g）△H2=—293KJ·mol-1D、2H2（g）+O2（g）==2H2O（l）△H=·mol-17、已知下列熱化學(xué)方程式：Zn（S）+1/2O2（g）===ZnO（S）△H1；Hg（l）+1/2O2（g）===HgO（S）△H2；則Zn（S）+HgO（S）==Hg（l）+ZnO（S），△H值為（）A、△H2-△H1B、△H2+△H1C、△H1-△H2D、-△H1-△H28、已知H2（g）+Cl2（g）===2HCl（g）△H=·mol-1,則HCl（g）==1/2H2（g）+1/2Cl2（g）的△H為()A、+·mol-1B、·mol-1C、·mol-1D、+·mol-19、已知：A（g）+B（g）==C（g）△H1；D（g）+B（g）==E（g）△H2；若A、D、混合氣體1mol完全與B反應(yīng)，放出熱△H3，則A、D的物質(zhì)的量之比是（）A、（△H2-△H3）:（△H1-△H3）B、（△H3-△H2）:（△H1-△H3）C、（△H3-△H2）:（△H3-△H1）D、（△H1-△H2）:（△H3-△H2）10、已知①2C（S）+O2（g）===2CO（g）△H=KJ·mol-1，②2H2（g）+O2（g）==2H2O（g△H=·mol-1則制備水煤氣的反應(yīng)C(S)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)的△H為()A、+·mol-1B、·mol-1C、·mol-1D、+·mol-111、10g硫磺在O2中完全燃燒生成氣態(tài)SO2,放出的熱量能量使500gH2O溫度由18℃升至62.4℃,則硫磺的燃燒熱為。12、硝化甘油（C3H5N3O9）分解時(shí)產(chǎn)物為N2、CO2、O2和液態(tài)水，它的分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是。已知20℃時(shí)，硝化甘油分解放出的熱量為154KJ,則每生成1mol氣體伴隨放出的熱量為KJ.13、質(zhì)量為8.00g的某氣體,含有×1023個(gè)分子,其分子是由碳和氫兩種元素構(gòu)成,實(shí)驗(yàn)測(cè)得1mol該氣體完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳,能放出890KJ熱量。推