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时间:2018-10-02
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1、反应热的计算 1.3化学反应热的计算 第1课时盖斯定律反应热的计算学案(人教版选修4) [学习目标] 1.知道盖斯定律的内容,了解其在科学研究中的意义。2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。3.通过有关反应热计算的学习过程,掌握有关反应热计算的方法和技巧,以进一步提高计算能力。 [重点•难点] 重点:盖斯定律;反应热的计算。难点:有关反应热的计算。 1.盖斯定律 (1)内容 不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。或者说,化学反应的反应热只与反应体系的始终和终态有关,而与反应的途径无关。 (2)理解 能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,没有物质的
2、变化,就不能引发能量的变化。 (3)盖斯定律的重要意义 有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。如果应用盖斯定律,可以间接地把它们的反应热计算出来。 2.反应热的计算 (1)计算依据 ①热化学方程式。②盖斯定律。③燃烧热的数据。 (2)计算方法 如已知 ①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5kJ•mol-1 ②CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283.0kJ•mol-1 若C(s)+12O2(g)===CO(g)的反应热为ΔH。 根据盖斯定律,知:
3、ΔH1=ΔH+ΔH2 则:ΔH=ΔH1-ΔH2=-393.5_kJ•mol-1-(-283.0_kJ•mol-1)=-110.5_kJ•mol-1。 3.根据盖斯定律计算:已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.41kJ•mol-1,CO2(g)、H2(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.51kJ•mol-1,则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为 _______________________________________________________________________
4、_ ________________________________________________________________________。 由此看来更稳定的碳的同素异形体为__________。 答案 C(金刚石,s)===C(石墨,s) ΔH=-1.90kJ•mol-1 石墨 解析 由盖斯定律,要得到金刚石和石墨的转化关系,可将两个热化学方程式相减: C(金刚石,s)===C(石墨,s) ΔH3=ΔH1-ΔH2=-395.41kJ•mol-1+393.51kJ•mol-1=-1.90kJ•mol-1。即C(金刚石,s)===C(石墨,s) ΔH=-1.90kJ•m
5、ol-1可见金刚石转化为石墨放出热量,说明石墨的能量更低,较金刚石稳定。 4.已知: (1)Zn(s)+1/2O2(g)===ZnO(s) ΔH=-348.3kJ•mol-1 (2)2Ag(s)+1/2O2(g)===Ag2O(s) ΔH=-31.0kJ•mol-1 则Zn(s)+Ag2O(s)===ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH等于( ) A.-317.3kJ•mol-1 B.-379.3kJ•mol-1 C.-332.8kJ•mol-1 D.+317.3kJ•mol-1 答案 A 解析 由已知(1)、(2)热化学方程式可知,(1)-(2)即可得到答
6、案。 一、盖斯定律的应用 1.常用方法 (1)虚拟路径法 若反应物A变为生成物E,可以有三个途径: ①由A直接变为生成物E,反应热为ΔH ②由A经过B变成E,反应热分别为ΔH1、ΔH2。 ③由A经过C变成D,再由D变成E,反应热分别为ΔH3、ΔH4、ΔH5如图所示: 则有ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。 (2)加合法 即运用所给方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。 2.实例 如已知下列两个热化学方程式: ①P4(s,白磷)+5O2===P4O10(s) ΔH1=-2983.2kJ•mol-1 ②P(s,红磷)+54O2(g)=14P4O10
7、(s) ΔH2=-738.5kJ•mol-1 要写出白磷转化为红磷的热化学方程式可虚拟如下过程。 根据盖斯定律: ΔH=ΔH1+(—ΔH2)×4 =-2_983.2_kJ•mol-1+738.5_kJ•mol-1×4 =-29.2_kJ•mol(结果) 所以白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s,白磷)===4P(s,红磷) ΔH=-29.2kJ•mol-1。也可利用加合法由①-4×②得白磷转化为红磷的热
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