高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.1 化学反应的热效应（第3课时）反应焓变的计算导学案 鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学学案VIP免费

反应焓变的计算学习目标：1．了解反应焓变与变化途径无关，仅仅与状态有关。2．掌握利用盖斯定律和键能求算焓变的方法。学习重难点：反应焓变的计算自主学习【知识回顾】1．(1)化学反应的反应热可分为燃烧热和中和热，其概念分别是①燃烧热是298K、100kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。②中和热是酸碱稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量。(2)根据概念判断下列ΔH表示物质燃烧热的是④；表示物质中和热的是⑤(填序号)。①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH1②C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH2③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH3④C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH4⑤NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH5⑥2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH62．已知热化学方程式：N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1(1)该反应是放热(填“放热”或“吸热”)反应，判断的依据是ΔH为负值。(2)当反应的热量变化为2136kJ时，参加反应的N2H4质量是128g。3．充分燃烧一定量的丁烷放出的热量为161.9kJ，生成的CO2恰好与5mol·L－1100mLKOH溶液完全反应生成正盐，则燃烧1mol丁烷放出的热量为2590.4kJ。4．氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。已知碳和氢气燃烧热的热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是4.36∶1。【学习探究】探究点一盖斯定律1．同素异形体相互转化的反应焓变相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应焓变很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算焓变。已知P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH1＝－2983.2kJ·mol－1①P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s)ΔH2＝－738.5kJ·mol－1②则白磷转化为红磷的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。相同状况下，能量状态较低的是____________；白磷的稳定性比红磷________(填“高”或“低”)。【答案】P4(白磷，s)===4P(红磷，s)ΔH＝－29.2kJ·mol－1红磷低【解析】根据已知条件可以虚拟如下过程：根据盖斯定律ΔH＝ΔH1＋(－ΔH2)×4＝－2983.2kJ·mol－1＋738.5kJ·mol－1×4＝－29.2kJ·mol－1同种元素的不同单质(即同素异形体)具有不同的能量，因此涉及书写此类单质的热化学方程式时，不仅要注明单质的聚集状态，而且应注明同素异形体的名称。所以白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)===4P(红磷，s)ΔH＝－29.2kJ·mol－1同素异形体相互转化的反应中，若正反应放热，则生成物稳定；若正反应吸热，则反应物稳定。即本身所具有的能量越高越活泼，本身所具有的能量越低越稳定。红磷能量较低，白磷能量较高，稳定性较低。2．盖斯定律的内容：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应焓变是相同的。或者说，化学反应的反应焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。3．盖斯定律的应用方法(1)“虚拟路径”法若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：①由A直接变成D，反应焓变为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示：则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。(2)加合法运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。[归纳总结]1．解题思路2．应用盖斯定律计算反应焓变的方法(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应焓变数值也必须乘上该数。(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应焓变也随之相加减。(3)将一个热化学方程式左右颠倒时，ΔH的符号必须随之改变(正号常省略)。[活学活用]1．已知：C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH。上述反应在O2供应充分时，可继续燃烧生成CO2；O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的ΔH无法直接测得。但是下述两个反应的ΔH却可以直接测得：(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1(2)CO(g)＋O2(g)===CO...