化学反应热的计算教案.doc

1、第三节化学反应热的计算（第一课时）教学目标：盖斯定律及其应用 教学重点：盖斯定律、反应热的计算教学难点：盖斯定律的应用学习过程1引入：如何测出这个反应的反应热：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol + = ，则 H1 + H2 =H3 所以，H1=H3-H2 H1=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol2盖斯定律：不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同

2、的。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。3如何理解盖斯定律？1）请用自己的话描述一下盖斯定律。2）盖斯定律有哪些用途？4例题1、在同温同压下，下列各组热化学方程式中 Q2Q1 的是（B ）AH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);H=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);H =-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO (g); H= -Q1 C(s)+O2(g)=CO2 (g); H= -Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H= -Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); H= -Q2D. S(g)+O2(g)=S

3、O2 (g); H= -Q1 S(s)+O2(g)=SO2 (g); H= -Q22、298K，101kPa 时，合成氨反应的热化学方程式 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);H= -92.38kJ/mol。 在该温度下，取 1 mol N2(g)和 3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于 92.38kJ，其原因是什么。（第二课时） 复习反应热计算相关内容。例 1 在 101 kPa 时，1mol CH 4 完全燃烧生成 CO2和液态H2O，放出 890 kJ 的热量，CH 4 的燃烧热为多少？ 1000 L CH 4（标准状况）燃烧后所

4、产生的热量为多少？解根据题意，在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧的热化学方程式为：CH4(g)2O 2(g)= CO2(g) 2H 2O(l)；H=890 kJmol即 CH4 的燃烧热为 890 kJmol。1000 L CH 4 (标准状况)的物质的量为：n(CH4)=V (CH4) / V m=1000L / 22.4Lmol-1 = 44.6mol1mol CH4 完全燃烧放出 890 kJ 的热量，44.6 molCH4 完全燃烧放出的热量为：44.6 mol890 kJmol3.97104kJ答：CH 4的燃烧热为 890 kJmol，1000 L CH 4(标准状况

5、)完全燃烧产生的热量为 3.97104kJ。例 2 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C 6H12O6(s)6O 2(g) 6CO 2(g)6H 2O(l)； H=2 800 kJmol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算 100g 葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。 解 根据题意，葡萄糖的燃烧热为 2800kJmol。100 g 葡萄糖的物质的量为：n(C 6H12O6)= m(C6H12O6 )/M(C6H12O6 ) =100g/180gmol-1=0.556mol。1mol C6H12O6完全燃烧放出 2 800 kJ

6、 的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为：0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ。答：100g 葡萄糖在人体中完全氧化时产生 1560 kJ 的热量。巩固练习 11 g 炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收 10.94 kJ的热量，相应的热化学方程式为 ( CD )A C+H2O=CO+H2 ； H=+10.9 kJ/ molB C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ；H=+10.94 kJ/ mol C C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ； H=+131.28 kJ/ molD 1/2C(s)+ 1/2H2O(g)= 1

7、/2CO(g)+ 1/2H2(g ) ； H=+65.64 kJ/ mol2已知 1mol 白磷转化成 1mol 红磷，放出 18.39 kJ 热量，又知：P4(白，s)+5O 2 = 2P2O5(s) H 1,4P（红，s）+5O 2 = 2P2O5 （s）H 2，则 H 1和 H 2的关系正确的是(B)A H 1H 2 BH 1H 2 CH 1=H 2 D无法确定解析 设想 P4（白）转化为 P（红） ，由题意第一个反应放的热量大于第二个反应， 故 H 1H 2。3今有如下三个热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ； H=a kJ/ mol H2(g)+1/2O2(g)

8、=H2O(l) ； H=b kJ/ mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H=c kJ/ mol关于它们的下列表述正确的是 A它们都是吸热反应 Ba、b 和 c 均为正值 C a=b D2b=c解析根据热化学方程式表示方法规定知，氢燃烧放热，其H 应为负值，故 A、B 错；再据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同可判断 ab，C 错；第三对相同反应，反应热与可燃物的物质的量成正比可判断 2b=c。答案D 。解题回顾反应放热则 H 为负值，方程式前的计量数为物质的量，而不是粒子个数。 4、某短跑运动员的体重为 72 kg,起跑时能以 1/7s 冲出 1m 远。能量全部由消耗体内的葡

9、萄糖提供,则该运动员起跑时冲出 1m 远将消耗多少克葡萄糖?（已知葡萄糖缓慢氧化时的热化学方程式为C6H12O6(s)6O 2(g) 6CO 2(g)6H 2O(l)； H=2 804 kJmol）解析该运动员该时段的加速度为 a=2S/t2=98m/s2,故 1/7s 时的速度:v 1=v0+at=0+98m/s21/7s=14m/s 这段时间消耗的能量E=1/2mv 2=7056J=7.056kJ，于是 m(C6H12O6)=7.056kJ/2804kJ.mol-1180g.mol-1=0.45g。答案0.45g。解题回顾这是一道理化综合题，注意两科间能量的联系。作业 P 13 7、8、9

10、、10、11（第三课时）二、反应热的计算 例 1、例 2：根据热化学方程式进行计算 例 3：盖斯定律的应用注意：1、热化学方程式书写准确、规范；准确理解反应热、燃烧热、盖斯定律的概念；2、进行有关燃烧热的计算时，规定以 1 mol 纯物质为标准，故注意热化学方程式中物质的化学计量数和反应的H 相对应（物质的化学计量数常以分数形式出现） 。例题1、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的” 。已知 P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；H = -2983.

11、2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；H = -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式_。2、298K，101kPa 时，合成氨反应的热化学方程式 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);H= -92.38kJ/mol。 在该温度下，取 1 mol N2(g)和 3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于 92.38kJ，其原因是什么。巩固练习 11 g 炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收 10.94 kJ的热量，相应的热化学方程式为 ( CD )A C+H2O=CO+H2 ； H

12、=+10.9 kJ/ molB C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ；H=+10.94 kJ/ mol C C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ； H=+131.28 kJ/ molD 1/2C(s)+ 1/2H2O(g)= 1/2CO(g)+ 1/2H2(g ) ； H=+65.64 kJ/ mol2已知 1mol 白磷转化成 1mol 红磷，放出 18.39 kJ 热量，又知：P4(白，s)+5O 2 = 2P2O5(s) H 1,4P（红，s）+5O 2 = 2P2O5 （s）H 2，则 H 1和 H 2的关系正确的是(B)A H 1H 2 BH 1H 2 CH

13、1=H 2 D无法确定解析 设想 P4（白）转化为 P（红） ，由题意第一个反应放的热量大于第二个反应， 故 H 1H 2。3今有如下三个热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ； H=a kJ/ mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ； H=b kJ/ mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H=c kJ/ mol关于它们的下列表述正确的是 A它们都是吸热反应 Ba、b 和 c 均为正值 C a=b D2b=c解析根据热化学方程式表示方法规定知，氢燃烧放热，其H 应为负值，故 A、B 错；再据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同可判断 ab，C 错

14、；第三对相同反应，反应热与可燃物的物质的量成正比可判断 2b=c。答案D 。解题回顾反应放热则 H 为负值，方程式前的计量数为物质的量，而不是粒子个数。 4、某短跑运动员的体重为 72 kg,起跑时能以 1/7s 冲出 1m 远。能量全部由消耗体内的葡萄糖提供,则该运动员起跑时冲出 1m 远将消耗多少克葡萄糖?（已知葡萄糖缓慢氧化时的热化学方程式为C6H12O6(s)6O 2(g) 6CO 2(g)6H 2O(l)； H=2 804 kJmol）解析该运动员该时段的加速度为 a=2S/t2=98m/s2,故 1/7s 时的速度:v 1=v0+at=0+98m/s21/7s=14m/s 这段时间消耗的能量E=1/2mv 2=7056J=7.056kJ，于是 m(C6H12O6)=7.056kJ/2804kJ.mol-1180g.mol-1=0.45g。答案0.45g。解题回顾这是一道理化综合题，注意两科间能量的联系。作业 P 13 7、8、9、10、11