1.3 化学反应热的计算（课件+练习）-2019-2020学年高中化学选修四【创新教程】微点特训（人教版）

第三节　化学反应热的计算 “殊途同归”是指通过不同的途径，到达同一目的，比喻采取不同的方法而得到相同的结果。在化学反应中，也有一种类似的现象，如C和O2的反应：一种是C和O2直接反应生成CO2；另一种是C和O2反应先生成CO，CO再和O2反应生成CO2。那么上述两种生成CO2的反应途径所放出的热量一样多吗？这个问题就是本节我们将要学习研究的内容。 1．什么是反应热？ 提示：化学反应过程中所释放或吸收的能量。 2．热化学反应方程式的含义是什么？ 提示：表示参加反应物质的量和反应热的关系，它不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 3．什么是能量守恒定律？ 提示：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变。 知识目标 1.理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。 2．能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 能力目标 1.通过盖斯定律及其在反应热计算中的应用，初步体会化学热力学问题的特点和思维方法。 2．通过盖期定律在反应热计算中的应用的学习，体会概念、原理在化学研究和化学反应利用中的作用。 重点难点 1.盖斯定律，反应热的有关计算。 2．用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 1．盖斯定律 (1)1840年，盖斯(G.H.Hess，瑞士化学家)从大量的实验事实中总结出一条规律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其　反应热　是相同的。也就是说，化学反应的　反应热　只与反应的　始态　和　终态　有关，而与反应进行的　途径　无关。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　相等　的，这就是盖斯定律。 (2)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，但可利用盖斯定律间接计算求得。 如，反应物A变成生成物D可以有两种途径：①由A直接变成D，反应热为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如下图所示： 则ΔH＝　ΔH1＋ΔH2＋ΔH3　。 2．反应热的计算 阅读教材例题，从中反思有关反应热计算的方法、思路和具体步骤。 方法总结：　方法一，化学方程式相加；方法二，根据盖斯定律，虚拟路径　。 计算依据：　利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行计算　。 常见题型： 题型一：有关热化学方程式的含义及书写 题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量 已知反应：C(s)＋O2(g)===CO(g)，该反应的反应热能测量出来吗？ 如果能，如何测出这个反应的反应热？如果不能测量，那么应如何才能知道该反应的反应热呢？ 提示：不能测量，因为C燃烧很难使其完全生成CO而没有CO2；通过盖斯定律进行计算可求出该反应的反应热。 [要点一]　盖斯定律　 1．对盖斯定律的理解 盖斯定律是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现。反应是一步完成还是分步完成，最初的反应物和最终的生成物都是一样的，只要物质没有区别，能量也不会有区别。 2．盖斯定律的应用方法 (1)虚拟路径法 若一个化学反应由始态转化为终态可通过不同的途径(如图) 则：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 (2)加合法 运用所给热化学方程式，通过加减的方法得到所求热化学方程式，并可计算相应的反应。 [拓展延伸] 应用盖斯定律计算反应热时应注意：热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘以该数；热化学方程式相加减时，同种物质之间可以相加减，反应热也随之相加减；将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变。 [典例1]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、C(石墨)、H2燃烧反应的ΔH，根据盖斯定律求ΔH。 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－890.3 kJ/mol① C(石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ/mol② H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ/mol③ C(石墨)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH4＝？④ 解析：利用盖斯定律求反应热的关键是理解此定律。利用盖斯定律可以虚拟设计如下过程： 可见ΔH4＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH1＝－393.5 kJ/mol＋2×(－285.8 kJ/mol)－(－890.3 kJ/mol)＝－74.8 kJ/mol。 答案：ΔH4＝－74.8 kJ/mol [题后反思]　 盖斯定律应用的常用方法 1．虚拟路径法：若反应物A变为生成物D可以有两种途径： (1)由A直接变成D，反应热为ΔH。 (2)由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如