第2課時反應(yīng)焓變的計算 1理解蓋斯定律的含義。 2能運(yùn)用蓋斯定律計算化學(xué)反應(yīng)中的焓變。 3通過蓋斯定律的應(yīng)用，體會其在科學(xué)研究中的意義。 蓋斯定律 1內(nèi)容 化學(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(yīng)的 有關(guān)，與反應(yīng)的途徑無關(guān)。一個化學(xué)反應(yīng)無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng) 都是一樣的。如圖所示：始態(tài)和終態(tài)始態(tài)和終態(tài)焓變焓變 H H1H2H3H4H5 2科學(xué)意義 對于無法或較難通過實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)焓變的反應(yīng)，可應(yīng)用蓋斯定律計算求得。 3利用蓋斯定律計算化學(xué)反應(yīng)焓變的方法 如果一個化學(xué)方程式可以通過其他幾個化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的焓變即可由 相加減得到。這幾個化學(xué)反應(yīng)的焓變這幾個化學(xué)反應(yīng)的焓變 4利用蓋斯定律應(yīng)注意的問題 (1)一個熱化學(xué)方程式中分子式前的系數(shù)同時擴(kuò)大一定的倍數(shù)時，焓變 。 (2)若將一個熱化學(xué)方程式的反應(yīng)物與生成物顛倒，焓變的 也相應(yīng)改變，但焓變的絕對值不變。 (3)若熱化學(xué)方程式相加，則 ，反之亦然。也相應(yīng)擴(kuò)大相同的倍數(shù)也相應(yīng)擴(kuò)大相同的倍數(shù)焓變也相加焓變也相加正負(fù)號正負(fù)號 開放探究(1)蓋斯定律的實(shí)質(zhì)是什么？ (2)能否根據(jù)熱化學(xué)方程式求參加反應(yīng)的某物質(zhì)放出或吸收的熱量？ 提示：(1)化學(xué)反應(yīng)過程的焓變與途徑無關(guān)。 (2)能。根據(jù)熱化學(xué)方程式確定1 mol該物質(zhì)參加反應(yīng)時的焓變，再乘以其物質(zhì)的量即可 。答案：答案：D 2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 則Q為() A44 B44 C88 D88答案：答案：A 3(2011諸城高二質(zhì)檢)已知25 、101 kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為 C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol C(金剛石，s)O2(g)=CO2(g)H395.4 kJ/mol 據(jù)此判斷，下列說法正確的是() A由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低 B由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高 C由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低 D由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高 解析：由題給兩熱化學(xué)方程式相減得：C(石墨，s)= C(金剛石，s)H1.9 kJ/mol，由此可知石墨轉(zhuǎn)化為金剛石為吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量的石墨的能量比金剛石的低，A正確。 答案：A 一、計算焓變的常用方法 1根據(jù)熱化學(xué)方程式計算 其計算方法與根據(jù)一般方程式計算相似，可以把H看成方程式內(nèi)的一項(xiàng)進(jìn)行處理，反應(yīng)的焓變與參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。 2根據(jù)化學(xué)鍵斷裂和形成過程中的能量變化來計算 焓變等于破壞舊化學(xué)鍵吸收的能量與形成新化學(xué)鍵所放出的能量之差。 HE(反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量)E(生成物的化學(xué)鍵形成放出的總能量) (1)確定待求的反應(yīng)方程式； (2)找出待求方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式的什么位置； (3)根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)和位置的需要對已知方程式進(jìn)行處理，或調(diào)整化學(xué)計量數(shù)，或調(diào)整反應(yīng)方向； (4)疊加并檢驗(yàn)上述分析的正確與否。 運(yùn)用蓋斯定律解題通常有兩種方法： (1)虛擬路徑法：如C(s)O2(g)=CO2(g)可設(shè)計如下： H1H2H3 (2)加合法：以每一步反應(yīng)的中間產(chǎn)物為橋梁對方程式進(jìn)行加合，得到所求的總方程式。發(fā)射衛(wèi)星時可用肼(N2H4)為燃料、二氧化氮為氧化劑，這兩種物質(zhì)反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵狻Ｒ阎?N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJmol1； N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJmol1。 (1)寫出肼與二氧化氮反應(yīng)生成N2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式。 (2)試計算1 mol N2H4(g)與NO2(g)完全反應(yīng)生成N2(g)和水蒸氣時放出的熱量。 思路點(diǎn)撥：寫出肼與二氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式對照題給化學(xué)反應(yīng)確定被消去的物質(zhì)確定加合思路。 肼 與 二 氧 化 氮 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 ： 2 N2H4( g ) 2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g) 由題意可知： N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJmol1 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H2534 kJmol1 1已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1Q1 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2Q2 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3Q3 kJmol1 常溫下，取體積比為41的甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至室溫，則放出的熱量為() A0.4Q10.05Q3B0.4Q10.05Q2 C0.4Q10.1Q3 D0.4Q10.2Q2答案：答案：A 二、反應(yīng)熱大小的比較 依據(jù)蓋斯定律，對熱化學(xué)方程式進(jìn)行相減，即得H相減的計算式，依據(jù)相減得到的化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)判斷相減的H計算式與零的關(guān)系，即判斷H的大小。(2011汕頭高二質(zhì)檢)同溫同壓下，已知下列各反應(yīng)為放熱反應(yīng)，下列各熱化學(xué)方程式中放出熱量最少的是() A2A(l)B(l)=2C(g)H1 B2A(g)B(g)=2C(g)H2 C2A(g)B(g)=2C(l)H3 D2A(l)B(l)=2C(l)H4 可依據(jù)蓋斯定律，分別求H1H2， H2H3，H3H4，H1H4進(jìn)行判斷。 A項(xiàng)與B項(xiàng)相減得： 2A(l)B(l)=2A(g)B(g)HH1H2 B項(xiàng)與C項(xiàng)相減得：2C(l)=2C(g)HH2H3 C項(xiàng)與D項(xiàng)相減得： 2A(g)B(g)=2A(l)B(l)HH3H4 A項(xiàng)與D項(xiàng)相減得：2C(l)=2C(g)HH1H4 因液體轉(zhuǎn)化為氣體需吸熱，則H1H20，H2H30，H3H40，H1H4H2，H2H3，H3H4，因H1、H2、H3、H4均小于零，故取絕對值時|H1|H2|，|H2|H4|，|H1|H2| B|H1|H3| CH1H2H30 D甲丙的HH1H2 解析：上述過程中甲為始態(tài)，乙為中間態(tài)，丙為終態(tài)，由蓋斯定律可知：甲丙，HH1H20，故D項(xiàng)正確； 在過程中H1與H2的大小無法判斷，故A項(xiàng)錯誤； 因|H3|H1|H2|，故B項(xiàng)正確； 又因?yàn)榧妆捅资莾蓚€相反的過程，所以H1H2H30，故C項(xiàng)正確。 答案：A 答案：答案：A 3(2010廣東高考)在298 K、100 kPa時，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 則H3與H1和H2間的關(guān)系正確的是() AH3H12H2 BH3H1H2 CH3H12H2 DH3H1H2 解析：依次給三個熱化學(xué)方程式編號為、，則2，故H3H12H2。 答案：A 4已知1 mol 白磷(s)轉(zhuǎn)化成紅磷(s)，放出18.39 kJ熱量，又知： P4(白，s)5O2(g)=2P2O5(s)H1 4P(紅，s)5O2(g)=2P2O5(s)H2 則H1和H2的關(guān)系正確的是() AH1H2 BH1H2 CH1H2 D. 無法確定 解析：得P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)，HH1H218.39 kJmol1，即H1H2。 答案：C