1.1.3 反应焓变的计算-2021-2022学年高二化学【创新设计】同步学考笔记（鲁科版2019选择性必修1）粤皖闽单选word

第3课时　反应焓变的计算 【课程标准要求】　 1．构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。 2．了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。 一、盖斯定律 1.内容 对于一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是一样的。换言之，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关，这就是盖斯定律。 2．意义 因为有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯(有副反应发生)，这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。 【微自测】 1．下列说法正确的是(　　) A．根据盖斯定律，可计算某些难以直接测得的反应焓变 B．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 C．下图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．相同条件下，等质量的C按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能　途径a：CCO＋H2CO2＋H2O；途径b：CCO2 答案　A 解析　B项，同温同压下，该反应前后反应物和反应产物的总能量在两种反应条件下没有变化，ΔH相同，错误；C项，根据盖斯定律，ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)，错误；D项，根据盖斯定律知，两途径放出的热量相等，错误。 二、盖斯定律的应用 根据如下两个反应 Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g) 　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 选用两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。 (1)虚拟路径法 反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的途径可设计如下： 则ΔH＝－110.5 kJ·mol－1。 (2)加合法 ①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置，C(s)＋O2(g)===CO(g)。 ②将已知热化学方程式变形，得反应Ⅲ： CO2(g)===CO(g)＋O2(g)　ΔH3＝283.0 kJ·mol－1； ③将热化学方程式相加，ΔH也相加。Ⅰ＋Ⅲ得： C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH3，则ΔH＝－110.5 kJ·mol－1。 【微自测】 2．已知：①NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s) ΔH＝－176 kJ·mol－1 ②HCl(g)＋H2O(l)===HCl(aq)　ΔH＝－72.3 kJ·mol－1 ③NH3(g)＋HCl(aq)===NH4Cl(aq) ΔH＝－52.3 kJ·mol－1 ④NH4Cl(s)＋H2O(l)===NH4Cl(aq)　ΔH＝Q 则第④个反应的反应热是________。 答案　51.4 kJ·mol－1 解析　根据盖斯定律，③＋②－①＝④，则ΔH＝－52.3 kJ·mol－1＋(－72.3 kJ·mol－1)－(－176 kJ·mol－1)＝51.4 kJ·mol－1。 三、能源的开发和有效利用 1.能源概念和种类 自然界中，能为人类提供能量的物质或物质运动统称能源，包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能、化石燃料等。 2．我国的能源结构 目前，我国能源消费快速增长，消费结构以煤为主，以石油、天然气为辅，以水能、核能、风能、太阳能为补充。为了实现能源的可持续发展，一方面必须“开源”，即开发核能、风能、太阳能等新能源；另一方面需要“节流”，加大节能减排的力度，提高能源利用效率。 3．燃料的合理选择和综合利用 (1)摩尔燃烧焓：某物质的摩尔燃烧焓指在一定反应温度和压强条件下，1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变，并指定物质中所含有的氮元素氧化为N2(g)、氢元素氧化为H2O(l)、碳元素氧化为CO2(g)。 请你结合教材p9表1－1－1中摩尔燃烧焓数据，评价煤、天然气、氢气、一氧化碳作为燃料的优缺点。 提示：甲烷的摩尔燃烧焓最大，煤的第二，氢气和一氧化碳最小。甲烷、一氧化碳、氢气作为气体可以用管道运输，而煤运输起来比较麻烦。 (2)人们通常会从哪些角度、依据什么标准来合理选择燃料？ 提示：可从物质的摩尔燃烧焓、燃料的储量、开采、运输的条件、价格、对生态环境的影响等各方面综合考虑。 (3)煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要反应为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ①你认为煤的气化对于提高能源利用效率有哪些价值？ ②已知298 K、101 kPa时，1 mol H2O(l)变为H2O(g)需要吸收44.0 kJ的热量。则上述煤的气化反应的焓变是多少？ 提示：①将煤进行气化处理，提高煤的综合利用效率，提高了燃烧效率，减少了资源的浪费。 ②ΔH＝131.3 kJ·mol