1、第2课时 反应焓变的计算1.了解焓变的比较方法及焓变的简单计算。2理解盖斯定律的含义，能运用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。课程标准导航1盖斯定律的内容 化学反应的焓变只与反应的_有关,与反应的途径无关。一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，其反应_都是一样的。如图所示：新知初探自学导引自主学习 始态和终态焓变H_或_H1H2H3H4H52盖斯定律的科学意义 对于无法或较难通过实验测得反应焓变的反应，可应用盖斯定律计算求得。3盖斯定律的应用 若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的_。代数和自主体验 1已知：H2(g)Cl2(g)=2
2、HCl(g)H184.6 kJmol1，则反应：HCl(g)=12H2(g)12Cl2(g)的 H 为()A184.6 kJmol1 B92.3 kJmol1C369.2 kJmol1D92.3 kJmol1解析：选 D。热化学方程式的系数减半且逆向进行时，H 的绝对值减半，符号相反，所以 HCl(g)=12H2(g)12Cl2(g)的 H184.62kJmol192.3 kJmol1。2(原创题)已知 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1；H2O(l)=H2O(g)HQ kJmol1，则Q为()A4
3、4 B44 C88 D88解析：选 A。由盖斯定律：2，Q483.6571.6244(kJmol1)。3在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1 Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H2 2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3 则H3与H1和H2间的关系正确的是()AH3H12H2BH3H1H2 CH3H12H2DH3H1H2 解析：选A。由盖斯定律：2。探究导引1 书写热化学方程式时为何要注明物质的聚集状态？提示：物质发生状态变化时伴随能量的变化。要点突破讲练互动反应焓变的比较探究导引2 比较反应焓变时，是比较其代数值还是绝对值？
4、提示：比较反应焓变的大小时，可根据盖斯定律比较；但要注意比较的是H还是热量,比较H时，比的是其代数值，要带正、负号进行比较；在比较两个反应热效应的大小时，应取H的绝对值比较，。要点归纳1比较方法(1)吸热反应与放热反应 吸热反应H0，放热反应HQ1的是(双选)()A2H2(g)O2(g)=2H2O(g)HQ1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)HQ2 BS(g)O2(g)=SO2(g)HQ1 S(s)O2(g)=SO2(g)HQ2CC(s)1/2O2(g)=CO(g)HQ1 C(s)O2(g)=CO2(g)HQ2 DH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)HQ1 1/2H2(g)1/2Cl2
5、(g)=HCl(g)HQ2解析：选AC。本题考查H的比较，注意比较的是H的大小。A项两方程式中只有H2O的状态不相同，生成液态水会放出更多的热量，故Q1Q2；C项中第一个方程式为碳的不完全燃烧，第二个方程式为等量碳的完全燃烧，完全燃烧比不完全燃烧放出的能量多，Q2Q1；D项中第一个方程式系数是第二个方程式的2倍，H也应为其2倍，Q1Q2。本题也可借助盖斯定律求两方程式之差来解决。探究导引3 利用盖斯定律应注意哪些问题？提示：利用盖斯定律应注意以下的几点：一个热化学方程式中分子式前的系数同时扩大一定的倍数时，焓变也相应地扩大相同的倍数。反应焓变的计算若将一个热化学方程式中的反应物与生成物互换，则
6、焓变的正负号也相应地改变。若热化学方程式相加，则焓变也相加，若热化学方程式相减，则焓变也相减。要点归纳1根据热化学方程式进行计算：焓变与反应物各物质的物质的量成正比。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.6 kJmol1，生成2 mol H2O(l)，H571.6 kJmol1；生成1 mol H2O(l)，H285.8 kJmol1。2根据反应物和生成物的总能量计算 HE生成物E反应物。3依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算 H反应物的化学键断裂吸收的能量生成物的化学键形成释放的能量。4根据盖斯定律的计算 化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态
7、(各生成物)有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。应用盖斯定律常用以下两种方法：(1)热化学方程式相加或相减，如由C(s)O2(g)=CO2(g)H1；C(s)12O2(g)=CO(g)H2；可得 CO(g)12O2(g)=CO2(g)HH1H2。(2)合理设计反应途径如 由图可得：HH1H2。5根据比热公式求算：QcmT2(2012东营高二测试)已知下列热化学方程式：C(s)12 O2(g)=CO(g)H1 110.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2483.6 kJmol1即时应用由 此 可
8、知 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H3 则H3等于()A131.3 kJmol1 B131.3 kJmol1 C373.1 kJmol1D373.1 kJmol1解析：选 B。由盖斯定律：12可得制水煤气的热化学方程式，所以 H3H1H22 110.5 kJmol1483.62kJmol1131.3 kJmol1。题型探究权威预测发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H1 67.7kJmol1 反应焓变的计算与盖斯定律的应用例1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534
9、kJmol1试计算1 mol肼与二氧化氮完全反应时放出的热量为_ kJ，写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式：_ _。【思路点拨】解答此类题型的一般思路为：写出目标反应 利用已知反应进行加合 H对应加合 写出完整的热化学方程式【解析】由题意可知 N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJmol1 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJmol1 根据盖斯定律，反应物中消去O2可得到N2H4和NO2的反应。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)H
10、2H2H1534 kJmol1267.7 kJmol11135.7 kJmol1。则1 mol N2H4与NO2完全反应时放出的热量为567.85 kJ。【答案】567.85 2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1135.7 kJmol1或 N2H4(g)NO2(g)=32N2(g)2H2O(g)H567.85 kJmol1【规律方法】运用盖斯定律解题的常用方法(1)虚拟路径法 如C(s)O2(g)=CO2(g)可设置如下：H1H2H3(2)加合法即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到新热化学方程式。如：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJ/molCO
11、(g)12 O2(g)=CO2(g)H2 283 kJ/mol则 C(s)12O2(g)=CO(g)HH1H2110.5 kJmol1(2012郑州一中高二期中考试)已知25、101 kPa条件下：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H2834.9 kJmol1 4Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H3119.1 kJmol1由此得出的正确结论是()反应焓变大小的比较例2A等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应 B等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应 CO3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应 DO2比O3稳定，由O2变O3为放热反应【解析】据盖斯定律，式式
12、得：3O2(g)=2O3(g)H284.2 kJmol1 即等质量的O2比O3能量低，O2比O3稳定，O2变O3为吸热反应。【答案】A热点示例思维拓展 经典案例 将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为：CH2O(g)COH2。C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1 H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H2 242.0kJmol1 CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H3283.0 kJmol1 试回答：(1)请你根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成C
13、O和H2的热化学方程式：_。(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1mol C(s)完全燃烧放出的热量_(填“多”或“少”)。甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”乙同学根据盖斯定律做出了下列循环图：请你写出H1、H2、H3、H4之间存在的关系式：_。乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧，放出的热量与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析：甲、乙两同学观点正确的是_(填“甲”或“乙”)同学，另一同学出现错误观点的原因是_。(3)请分析将煤转化为水煤气再燃烧有哪些优点：_ _。【解析】(1)(2)1 mol
14、 CO和1 mol H2完全燃烧共放热：Q1242.0 kJ283.0 kJ525.0 kJ 1 mol C完全燃烧放热Q2393.5 kJ，Q1Q2 由于反应热只与始态和终态有关，与途径无关，所以H1H2H3H4。由能量守恒可知，乙同学的观点正确，因为虽然由比较的数据得出1 mol CO和1 mol H2完全燃烧放热的和比1 mol C完全燃烧放热多,但甲同学违背了能量守恒，忽视了C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)为吸热反应。(3)将煤转化为水煤气再燃烧，一方面提高了燃烧效率，另一方面减少了污染。【答案】(1)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1(2)多 H1H2H3H4 乙 忽视了C与水蒸气反应时需吸热(3)将煤转化为水煤气后，一个优点是燃料更易充分燃烧，提高了燃烧效率，减少了能源的浪费；另一个优点是在燃料燃烧过程中减少了SO2、粉尘等污染物的排放