2018-2019年高中化學 第一章 化學反應與能量 1.3.1 蓋斯定律學案設計 新人教版選修4.docx
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第1課時蓋斯定律學習目標1.知道蓋斯定律的內容,了解其在科學研究中的意義。2.能應用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。學習過程一、蓋斯定律1.內容:不管化學反應是一步完成或分幾步完成,其反應熱是的?;蛘哒f,化學反應的反應熱只與反應體系的有關,而與反應的無關。2.蓋斯定律的重要意義:有些反應進行得很慢,有些反應不容易直接發(fā)生,有些反應的產(chǎn)品不純(有副反應發(fā)生),這給測定反應熱造成了困難。如果應用,可以間接地把它們的計算出來。3.蓋斯定律的應用:(1)虛擬路徑法若反應物A變?yōu)樯晌顴,可以有三個途徑:由A直接變?yōu)樯晌顴,反應熱為H。由A經(jīng)過B變成E,反應熱分別為H1、H2。由A經(jīng)過C變成D,再由D變成E,反應熱分別為H3、H4、H5,如圖所示:則有H=。(2)加合法即運用所給的熱化學方程式通過加減的方法得到所求熱化學方程式。【例1】已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H1=-393.5kJmol-1CO(g)+12O2(g)CO2(g)H2=-283.0kJmol-1求:C(s)+12O2(g)CO(g)的反應熱H3【例2】實驗中不能直接測出由石墨和氫氣生成甲烷反應的H,但可測出CH4燃燒反應的H1,根據(jù)蓋斯定律求H4。CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H1=-890.3kJmol-1(1)C(石墨)+O2(g)CO2(g)H2=-3935kJmol-1(2)H2(g)+12O2(g)H2O(l)H3=-285.8kJmol-1(3)C(石墨)+2H2(g)CH4(g)H4=?(4)【歸納】應用蓋斯定律計算反應熱時的注意事項:1.關鍵:設計合理的反應過程,適當加減已知方程式及H。2.突破口:看好待求方程式的化學計量數(shù),當熱化學方程式同乘或同除一個數(shù)時,H也必須同乘或同除這個數(shù)。3.正反應和逆反應的H數(shù)值相等,符號相反,書寫時“+”不能省略。【跟蹤練習】1.已知下列熱化學方程式:H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-241.8kJmol-1C(s)+12O2(g)CO(g)H=-110.5kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5kJmol-1回答下列各問:(1)上述反應中屬于放熱反應的是(填序號)。(2)H2的燃燒熱H=;C的燃燒熱H=。(3)燃燒10gH2生成液體水,放出的熱量為。(4)CO的燃燒熱H=;其表示燃燒熱的熱化學方程式為。2.已知下列熱化學方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)H=-25kJmol-13Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)H=-47kJmol-1Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)H=+19kJmol-1寫出FeO(s)與CO反應生成Fe(s)和CO2的熱化學方程式:。隨堂檢測1.已知:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H1;2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H2;2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H3常溫下取體積比為41的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(已折合成標準狀況),經(jīng)完全燃燒后恢復至常溫,則放出熱量為()A.|0.4H1+0.05H3|B.|0.4H1+0.05H2|C.|0.4H1+0.1H3|D.|0.4H1+0.2H3|2.人體內葡萄糖的消耗可用下述化學方程式表示:C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)H=-2800kJmol-1,如果某人每天消耗12540kJ熱量,他每天至少要攝入葡萄糖()A.806gB.1000gC.1250gD.1500g3.已知金剛石和石墨分別在氧氣中完全燃燒的熱化學方程式為:C(金剛石,s)+O2(g)CO2(g)H=-395.41kJmol-1,C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)H=-393.51kJmol-1,則金剛石轉化石墨時的熱化學方程式為:。由此看來更穩(wěn)定的碳的同素異形體為。若取金剛石和石墨混合晶體共1mol在O2中完全燃燒,產(chǎn)生熱量為QkJ,則金剛石和石墨的物質的量之比為(用含Q的代數(shù)式表示)。參考答案學習過程一、1.相同始態(tài)和終態(tài)途徑2.蓋斯定律反應熱3.H1+H2H3+H4+H5【例1】解法一:虛擬路徑法H1=H2+H3H3=H1-H2=-393.5kJmol-1-(-283.0kJmol-1)=-110.5kJmol-1解法二:加合法因反應之間存在關系:-=所以H3=H1-H2=-393.5kJmol-1-(-283.0kJmol-1)=-110.5kJmol-1【例2】可以設計一個途徑,使反應物經(jīng)過一些中間步驟最終得到產(chǎn)物:因為反應式(1)、(2)、(3)和(4)之間有以下關系:(2)+(3)2-(1)=(4)所以H4=H2+2H3-H1=-393.5kJmol-1+2(-285.8kJmol-1)-(-890.3kJmol-1)=-74.8kJmol-1【跟蹤練習】1.(1)(2)-285.8kJmol-1-393.5kJmol-1(3)1429kJ(4)-283kJmol-1CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283kJmol-12.FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)H=-11kJmol-1隨堂檢測1.A2.A3.C(金剛石,s)C(石墨,s)H=-1.90kJmol-1石墨Q-393.51395.41-Q- 配套講稿:
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