高中化學(xué) 第1章 第1節(jié) 第3課時(shí) 反應(yīng)焓變的計(jì)算學(xué)案 魯科版選修

1、第3課時(shí)反應(yīng)焓變的計(jì)算目標(biāo)要求1.了解蓋斯定律及其意義。2.能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。蓋斯定律1內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)無(wú)論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變都是一樣的。如圖所示：HH1H2或HH3H4H5。2科學(xué)意義對(duì)于無(wú)法或較難通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)焓變的反應(yīng)，可應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算求得。3應(yīng)用若一個(gè)化學(xué)方程式可由幾個(gè)化學(xué)方程式相加減而得到，則該化學(xué)反應(yīng)的焓變即為這幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)焓變的代數(shù)和。知識(shí)點(diǎn)一蓋斯定律的應(yīng)用1已知：H2O(g)=H2O(l)HQ1 kJmol1C2H5OH(g)=C2H5OH(l) HQ2 kJmol1C2H5OH(

2、g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) HQ3 kJmol1若使46 g酒精液體完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量為()A(Q1Q2Q3) kJ B0.5(Q1Q2Q3) kJC(0.5Q11.5Q20.5Q3) kJ D(3Q1Q2Q3) kJ答案D解析由蓋斯定律和題意可得，乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式：C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(3Q1Q2Q3) kJmol1，故放出的熱量為(3Q1Q2Q3) kJ。2同素異形體相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率較慢，有時(shí)還很不完全，測(cè)定反應(yīng)熱很困難?，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的“不管化學(xué)過(guò)程是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總

3、過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的”觀點(diǎn)來(lái)計(jì)算反應(yīng)熱。已知：P4(白磷，s)5O2(g)=P4O10(s) H12 983.2 kJmol1P(紅磷，s)O2(g)=P4O10(s) H2738.5 kJmol1則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為_。相同狀況下，能量狀態(tài)較低的是_；白磷的穩(wěn)定性比紅磷_(填“高”或“低”)。答案P4(白磷，s)=4P(紅磷，s) H29.2 kJmol1紅磷低解析4得P4(白磷，s)=4P(紅磷，s)HH14H2(2 983.24738.5) kJmol129.2 kJmol1，白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)物的能量大于生成物的能量，故生成物紅磷的能量低，白磷的穩(wěn)定性比紅磷

4、低(能量越低越穩(wěn)定)。知識(shí)點(diǎn)二反應(yīng)熱計(jì)算3已知葡萄糖的燃燒熱是H2 840 kJmol1，當(dāng)它氧化生成1 g液態(tài)水時(shí)放出的熱量是()A26.3 kJ B51.9 kJ C155.8 kJ D467.3 kJ答案A解析葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式是C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H2 840 kJmol1據(jù)此建立關(guān)系式6H2OH 618 g 2 840 kJ 1 g x解得x26.3 kJ，A選項(xiàng)符合題意。4在一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷放出熱量為Q kJ(Q0)，經(jīng)測(cè)定完全吸收生成的CO2需消耗 5 molL1的KOH溶液100 mL，恰好生成正鹽，則此條件下反應(yīng)

5、C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)的H為()A8Q kJmol1 B16Q kJmol1 C8Q kJmol1 D16Q kJmol1答案D解析建立關(guān)系式：C4H104CO28KOHH1 mol 4 mol 8 mol H 5 molL10.1 L QkJ則H16Q kJmol1。練基礎(chǔ)落實(shí)1根據(jù)以下3個(gè)熱化學(xué)方程式2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l) HQ1 kJmol12H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(l) HQ2 kJmol12H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(g) HQ3kJmol1判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是()

6、AQ1Q2Q3 BQ1Q3Q2 CQ3Q2Q1 DQ2Q1Q3答案A2已知25、100 kPa條件下：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s) H2 834.9 kJmol14Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s) H3 119.1 kJmol1由此得出的正確結(jié)論是()A等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2變?yōu)镺3為吸熱反應(yīng)B等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2變?yōu)镺3為放熱反應(yīng)CO3比O2穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3為吸熱反應(yīng)DO2比O3穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3為放熱反應(yīng)答案A解析將兩個(gè)熱化學(xué)方程式，經(jīng)疊加處理得：3O2(g)2O3(g)H284.2 kJmol1，所以O(shè)2變?yōu)镺3的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，O2

7、的能量低，O2更穩(wěn)定。3能源問(wèn)題是人類社會(huì)面臨的重大課題，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物質(zhì)，它們的燃燒熱依次為285.8 kJmol1、282.5 kJmol1、726.7 kJmol1。已知CO和H2在一定條件下可以合成甲醇CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)。則CO與H2反應(yīng)合成甲醇的熱化學(xué)方程式為()ACO(g)2H2(g)=CH3OH(l) H127.4 kJmol1BCO(g)2H2(g)=CH3OH(l) H127.4 kJmol1CCO(g)2H2(g)=CH3OH(g) H127.4 kJmol1DCO(g)2H2(g)=CH3OH(g) H127.4 kJmol1

8、答案A解析根據(jù)題給三種物質(zhì)的燃燒熱可以寫出：H2(g)O2(g)=H2O(l) H1285.8 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g) H2282.5 kJmol1CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H3726.7 kJmol1運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算，即2可得：CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H2H1H2H32(285.8 kJmol1)(282.5 kJmol1)(726.7 kJmol1)127.4 kJmol1。4在100 g碳不完全燃燒所得氣體中，CO和CO2的體積比為12，已知：C(s)O2(g)=CO(g)H1110.35 kJmol1CO(g)O

9、2(g)=CO2(g)H2282.57 kJmol1則與100 g碳完全燃燒相比，損失的熱量是()A392.92 kJ B2 489.42 kJ C784.92 kJ D3 274.3 kJ答案C解析根據(jù)題意，100 g碳不完全燃燒得到CO氣體的物質(zhì)的量為 mol，由熱化學(xué)方程式可知，1 mol CO燃燒生成CO2放出282.57 kJ的熱量，則可求得損失的熱量是 mol282.57 kJmol1784.92 kJ。練方法技巧5燃燒熱是指1 mol可燃物充分燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量。已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃燒熱分別是285.8 kJmol1、1 411.0

10、kJmol1和1 366.8 kJmol1，則由C2H4(g)和H2O(l)反應(yīng)生成C2H5OH(l)的H為()A44.2 kJmol1 B44.2 kJmol1C330 kJmol1 D330 kJmol1答案A解析解決本題要抓住兩點(diǎn)：燃燒熱的意義和蓋斯定律。合理運(yùn)用方程式的加減進(jìn)行計(jì)算，注意改變反應(yīng)方向時(shí)相應(yīng)的反應(yīng)熱的符號(hào)也要改變。依據(jù)題意：H2(g)O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol1，C2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l) H1 411.0 kJmol1，C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H1 366.8 kJmol1，則后兩個(gè)方程式相減，便得到C2H4(g)H2O(l)=C2H5OH(l) H44.2 kJmol1。6比較下列各組熱化學(xué)方程式中H的大小關(guān)系。(1)S(s)O2(g)=SO2(g)H1S(g)O2(g)=SO2(g)H2H1_H2(2)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2H1_H2(3)煤作為燃料有兩種途徑：途徑1直接燃燒C(s)O2(g)=CO2(g)H10再燃燒水煤氣：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H302H2(g)O2(g)=2H2O(g)H4(2)0)(3)減少污染燃燒充分方便運(yùn)輸(任選兩