第一单元化学反应中的热效应(第二课时化学反应热的测量与计算).doc

沭阳银河学校高二化学（选修） 化学反应原理
专题1 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应中的热效应（第二课时 化学反应热的测量与计算）
【学习目标】
1．初步学习测定化学反应的反应热的实验方法，并能采取适当措施减小误差。
2．知道盖斯定律的内容，能运用盖斯定律计算化学反应的反应热。
3．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。
【重点难点】知道盖斯定律的内容，能运用盖斯定律计算化学反应的反应热。
复习回顾：
1、化学反应中的能量变化与反应物总能量和生成物总能量的关系

生成物
反应物
能量
反应过程

生成物

反应物
能量
反应过程

化学反应过程中的能量变化
2、化学反应中能量变化与化学键的关系
化学反应中，断开反应物中的化学键要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。
上述两种方法可用于反应热的计算
学习过程：
一．反应热的测量
【活动与探究】用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热
(1)原理：反应热ΔH＝CmΔt
①C：为体系的热容，指一定量的物质温度升高1℃所需吸收的热量 ②Δt：反应前后的温差
(2)所用仪器及主要操作
所用仪器为 ，测量时，将反应物加入到 中，并用 搅拌，使之迅速混合，测量反应前后溶液的 ，即可计算反应热。
如果用同样方法测定氢氧化钾溶液和盐酸的反应、氢氧化钠溶液与硝酸的反应热，其反应热是否相同？
中和热：
思考：测量中和反应的反应热时使用0.50 mol/L盐酸和0.50 mol/L NaOH溶液，为何不用浓H2SO4或CH3COOH溶液？
二、反应热的计算
(1)盖斯定律
①内容：一个化学反应，无论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应 。即化学反应的焓变只与反应的 和 有关，而与反应的 无关。
②意义
对于 的反应，可应用盖斯定律计算求得。
③应用
若一个化学方程式可由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 。
(2)反应热的计算
方法： 如已知 C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝—393.5 kJ/mol
C(s)+ O2(g)＝CO (g) ΔH2
CO(g)+ O2(g)＝CO2(g) ΔH3＝—283.0 kJ/mol
求ΔH2？

例题1：真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：
Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)=3AlCl(g)＋3CO(g) △H1=a kJ·mol－1
3AlCl(g)=2Al(l)＋AlCl3(g) △H2=b kJ·mol－1
反应Al2O3(s)＋3C(s)=2Al(l)＋3CO(g)的△H= kJ· mol－1(用含a、b的代数式表示)。
例题2：氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知：（g）+ （g）====（g）+（g） 1=
（g）+ （g）====（g）+（g）2=
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。（g）与（g）反应生成（g）和（g）的热化学方程式为_____ _。
三、能源的充分利用
1．能源
(1)定义
(2)分类
2．燃烧热

巩固练习：
1．已知下列热化学方程式：
Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s)　ΔH1＝－351.1 kJ/mol
Hg(l)＋O2(g)===HgO(s)　ΔH2＝－90.7 kJ/mol
由此可知反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH3的值是(　　 )
A．－441.8 kJ/mol B．－254.6 kJ/mol C．－438.9 kJ/mol D．－260.4 kJ/mol
2．已知下列热化学方程式：
①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－25 kJ·mol－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－47 kJ·mol－1
则Fe3O4(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式为
3．根据下列反应：
ΔH1＝－8.0 kJ·mol－1
ΔH2＝－566.0kJ·mol－1
与反应生成的热化学方程式为 。
4．已知下列两个热化学方程式：
(1)P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)　 ΔH1＝－2983.2 kJ/mol
(2)P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s)　 ΔH2＝－738.5 kJ/mol
写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。
5．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
Cu(S)+2H+(aq)=== Cu2+(aq)+H2(g)　ΔH1=64.39kJ·mol-1
2H2O2(I)===2H2O(I)+O2(g)　 ΔH2=-196.46kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(I)　 ΔH3=-285.84kJ·mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为　　　　 。
6．把煤作为燃料可通过下列两种途径获得热量。
途径Ⅰ：直接燃烧：C(s)＋O2(g)===CO2(g)(放热Q1)
途径Ⅱ：先制成水煤气，再燃烧水煤气：
① C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)(吸热Q2)

② 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
(共放热Q3)
③ 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
试回答下列问题：
(1)判断途径Ⅰ放出的总热量________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的总热量。
(2)Q1、Q2、Q3满足的数学关系式为________。
(3)在制水煤气的反应里，反应物所具有的总能量______生成物所具有的总能量，因此在反应时，反应物就需要______能量才能转化为生成物，其反应的条件为______。
7．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。

根据上图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是________ __；
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是______ _____；
(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3＝____ __，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”)。

学习心得：
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