高二化学预习案教学案一体化.docx
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高二化学预习案教学案一体化
高二化学预习案、教学案一体化
选修4第一章化学反应与能量
第三节化学反应热的计算（10月25日）
班级姓名
教学目标：
1.通过运用盖斯定律求有关的反应热，进一步理解反应热的概念
2．通过实例感受盖斯定律，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要作用
教学重难点：
1.盖斯定律
2.盖斯定律的涵义
教学过程：
[引入]在化学科研中，经常要测量化学反应所放出或吸收的热量，但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接获得。
在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算，为方便反应热计算，我们来学习盖斯定律。
一.盖斯定律
1.盖斯定律的定义：
。
如果一个反应可以分几步进行，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，这就是盖斯定律。
[讲]盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。
有些反应的反应热虽然无法直接测得，但利用盖斯定律不难间接计算求得。
2.盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义
[科学探究]对于反应：
C（s）+
O2（g）=CO（g）因为C燃烧时不可能
完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的ΔH无法直接测得，请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案反应的ΔH。
[例题]我们可以测得C与O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热：
C（s）＋O2（g）=CO2（g）；ΔH=－393．5kJ／mol
CO（g）+
O2（g）=CO2（g）；ΔH=－283．0kJ／mol
根据盖斯定律.可以很容易求算出C（s）+
O2（g）=CO（g）的ΔH。
∵ΔH1=
。
［预习练习1］通过计算求氢气的燃烧热：
可以通过两种途径来完成
如上图表：
已知：
H2（g）+
O2（g）=H2O（g）；△H1＝－241.8kJ/mol
H2O（g）＝H2O（l）；△H2＝－44.0kJ/mol
根据盖斯定律，则
△H＝。
［预习练习2］实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH，但可测出CH4燃烧反应的ΔH1，根据盖斯定律求ΔH4
CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）；ΔH1=-890.3kJ·mol-1
（1）
C（石墨）+O2（g）＝CO2（g）；ΔH2=-393·5kJ·mol-1
（2）
H2（g）+
O2（g）=H2O（l）；ΔH3=-285.8kJ·mol-1（3）
C（石墨）+2H2（g）＝CH4（g）；ΔH4（4）
利用盖斯定律时，可以通过已知反应经过简单的代数运算得到所求反应，以此来算得所求反应的热效应。
也可以设计一个途径，使反应物经过一些中间步骤最后回复到产物：
因为反应式
（1），
（2），（3）和（4）之间有以下关系：
所以ΔH4=
。
[小结]可间接计算求得某些无法直接测得的反应热，如C与O2生成CO的△H。
［预习练习3］物质的生成热可定义为由稳定单质生成1mol物质所放出的热量，如二氧化碳气体的生成热就是
的反应热．已知下列几种物质的生成热：
葡萄糖（C6H12O6）：
1259kJ/molH2O
（1）：
285.8kJ/molCO2：
393.5kJ/mol试计算1kg葡萄糖在人体内完全氧化生成二氧化碳气体和液态水，最多可提供的能量．
解题过程：
［预习练习4］已知下列热化学方程式：
①
；△H＝－25kJ/mol
②
；△H＝－47kJ/mo
l
③
；△H＝+19kJ/mol
写出FeO（s）与CO反应生成Fe（s）和
的热化学方程式：
____________________________。
解题过程：
二．化学反应热的计算
题型一：
已知一定量的物质参加反应放出的热量，计算反应热，写出其热化学反应方程式。
1．将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为_____________。
又已知：
H2O（g）=H2O（l）；△H2＝－44.0kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙
硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。
解题过程：
2．已知充分燃
烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A.2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝－2bkJ/mol
B.C2H2（g）＋5/2O2（g）＝2CO2（g）＋H2O（l）；ΔH＝2bkJ/mol
C.2C
2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝－4bkJ/mol
D.2C2H2（g）
＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝bkJ/mol
解题过程：
题型二：
利用盖斯定律求反应热
1．科学家盖斯曾提出：
“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。
”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。
（1）（s，白磷）+
（2）
则白磷转化为红磷的热化学方程式_____________。
相同的状况下，能量较低的是_________；白磷的稳定性比红磷___________（填“高”或“低”）。
解题过程：
2．由金红石TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤为：
：
TiO2
TiCl4
Ti
已知：
①Cs＋O2g＝CO2g；H＝3935kJ·mol1
②2COg＋O2g＝2CO2g；H＝5
66kJ·mol1
③TiO2s＋2Cl2g＝TiCl4s＋O2g；H＝+141kJ·mol1
则TiO2s＋2Cl2g＋2Cs＝TiCl4s＋2COg的H＝。
解题过程：
题型三：
根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。
1．已知下列两个热化学方程式：
H2（g）+1/2O2（g）==H2O（l）H＝285.8kJ·mol1
C3H8（g）+5O2（g）==3CO2（g）+4H2O（l）H＝2220.0kJ·mol1
实验测得氢气和丙烷的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中氢气和丙烷的体积比是_______，两者放出的热量之比约为_____
A、1：
3B、3：
1C、1：
4D、5：
13
解题过程：
2．已知：
；
；
欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为
A.2:
3.25B.12:
3.25C.1:
1D.393.5:
241.8
解题过程：
题型四：
反应热大小比较
1．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，
的是
A.
B.
C.
D.
分析过程：
2．氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：
H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（l）；△H＝－285.8kJ/mol
CO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）；△H＝－283.0kJ/mol
C8H18（l）＋25/2O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（l）；△H＝－5518kJ/mol
CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）；△H＝－89.3kJ/mol
相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出
热量最少的是
AH2（g）BCO（g）CC8H18（l）DCH4（g）
解题过程：
题型五：
利用键能计算反应热
方法：
ΔH=∑E（反应物）－∑E（生成物），即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。
常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
键能常用E表示，单位是kJ/mol。
1．CH3—CH3→CH2＝CH2＋H2；有关化学键的键能如下。
化学键C－HC＝CC－CH－H
键能（kJ/mol）414.4615.3347.4435.3试计算该反应的反应热
解题过程：
高二化学作业（10月25日）
班级姓名
1.下列关于盖斯定律的说法不正确的是（ ）
A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同
B．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
C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D．根据盖斯定律，热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热
2.已知在298K时下述反应的有关数据：
C（s）+
O2（g）===CO（g）△H1=－110.5kJ•mol-1
C（s）+O2（g）===CO2（g）△H2=－393.5kJ•mol-1
则C（s）+CO2（g）===2CO（g）的△H为（）
A.+283.5kJ•mol-1B.+172.5kJ•mol-1
C.-172.5kJ•mol-1D.-504kJ•mol-1
解题过程：
3.相同温度下，有下列三个热化学方程式：
（1）H2（g）+
O2（g）===H2O（g）△H1=-Q1kJ•mol-1
（2）2H2（g）+O2（g）===2H2O（l）△H1=-Q2kJ•mol-1
（3）2H2（g）+O2（g）===2H2O（g）△H1=-Q3kJ•mol-1
则Q1、Q2、Q3的关系表示正确的是（）
A.Q1=Q2Q3>Q1
C.Q3>Q2>Q1D.Q1=Q2=Q3
解题过程：
4.已知下列热化学方程式:
Zn（s）+
O2（g）===ZnO（s）△H=-Q1kJ•mol-1①
Hg（l）+
O2（g）===HgO（s）△H=-Q2kJ•mol-1②
Zn（s）+HgO（s）===Hg（l）+ZnO（s）△H=-Q3kJ•mol-1③
③中的Q3值为（）
A.Q2-Q1B.Q1+Q2C.Q1-Q2D.-Q1-Q2
解题过程：
5.已知：
（1）Zn（s）+
O2（g）===ZnO（s），ΔH=-348.3kJ·mol-1，
（2）2Ag（s）+
O2（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
解题过程：
6.已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中：
4P（白磷，s）+5O2（g）===2P2O5（s）△H=-akJ•mol-1
4P（红磷，s）+5O2（g）===2P2O5（s）△H=-bkJ•mol-1
若a、b均大于零，则a和b的关系为（）
A．a＜bB．ａ＝ｂC.ａ＞ｂ D．无法确定
7.已知H2（g）、C2H4（g）和C2H5OH
（1）的燃烧热分别是285.8kJ·mol-1、1411.0kJ·mol-1和1366.8kJ·mol-1，则由C2H4（g）和H2O（l）反应生成C2H5OH（l）的△H为（）
A.－44.2kJ·mol-1B.+44.2kJ·mol-1
C.－330kJ·mol-1D.+330kJ·mol-1
解题过程：
8.我国发射“神五”所用的长征2号火箭的主要燃料是偏二甲肼（C2H8N2），氧化剂是NO2，燃烧产物只有N2、CO2和H2O。
有的国家用肼（N2H4）作为火箭发动机的燃料。
NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。
已知：
①N2（g）+2O2（g）===2NO2（g）△H=+67.7kJ•mol-1，
②N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ•mol-1。
下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中正确的是（ ）
A.2N2H4（g）＋2NO2（g）===3N2（g）＋4H2O（l）△H=-1135.7kJ•mol-1
B.2N2H4（g）＋2NO2（g）===2N2（g）＋4H2O（l）△H=-1135.7kJ•mol-1
C.N2H4（g）＋NO2（g）===
N2（g）＋2H2O（g）△H=-1135.7kJ•mol-1
D.2N2H4（g）＋2NO2（g）===3N2（g）＋4H2O（g）△H=-1135.7kJ•mol-1
解题过程：
9.已知H2（g）+Cl2（g）===2HCl（g）△H=-184.6kJ/mol，则反应HCl（g）==
H2（g）+
Cl2（g）的△H为（）
A.+184.6kJ•mol-1B.-92.3kJ•mol-1C.-369.2kJ•mol-1D.+92.3kJ•mol-1
解题过程：
10.S（单斜）和S（正交）是硫的两种同素异形体。
已知：
①S（单斜，s）＋O2（g）===SO2（g）△H1＝－297.16kJ·mol-1
②S（正交，s）＋O2（g）===SO2（g）△H2＝－296.83kJ·mol-1
③S（单斜，s）===S（正交，s）△H3
下列说法正确的是（）
A．△H3＝+0.33kJ·mol-1
B．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C．S（单斜，s）===S（正交，s）△H3＜0，正交硫比单斜硫稳定
D．S（单斜，s）===S（正交，s）△H3＞0，单斜硫比正交硫稳定
解题过程：
11.已知下列反应的反应热为：
（1）CH3COOH（l）+2O2（g）===2CO2（g）+2H2O（l）△H1=-870.3kJ•mol-1
（2）C（s）+O2（g）===CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1
（3）H2（g）+
O2（g）===H2O（l）△H=-285.8kJ•mol-1
试计算下列反应的反应热：
2C（s）+2H2（g）+O2（g）===CH3COOH（l）△H=_____________。
解题过程：
12.已知：
2Al（s）+
O2（g）===Al2O3（s）△H=-1644.3kJ•mol-1
2Fe（s）+
O2（g）===Fe2O3（s）△H=-815.88kJ•mol-1
试写出铝粉与氧化铁粉末发生铝热反应的热化学方程式___________________________。
解题过程：
13.发射卫星时可用肼（N2H4）作燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。
已知：
N2（g）＋2O2（g）==2NO2（g）ΔH＝＋67.7kJ•mol-1
N2H4（g）＋O2（g）==N2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－534kJ•mol-1
H2（g）＋
F2（g）==HF（g）ΔH＝－269kJ•mol-1
H2（g）＋
O2（g）==H2O（g）ΔH＝－242kJ•mol-1
（1）肼和二氧化氮反应的热化学方程式为 。
（2）有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，肼和氟反应的热化学方程式为 。
解题过程：
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