第一章 第二节 反应热的计算-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1 化学反应原理【导与练】高中同步全程学习word（人教版）山东专用

第二节　反应热的计算 学习目标导航 课程目标展示 素养目标达成 1.了解盖斯定律及其简单应用。 2.能进行焓变的简单计算,能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。 1.宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结合的视角,利用盖斯定律分析解决未知反应的反应热问题。 2.科学态度与社会责任:能通过应用盖斯定律和反应热的相关计算,形成具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。 学习任务1　盖斯定律 NO.1　自主学习·夯实基础 1.内容:一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应进行的途径无关。 2.盖斯定律的特点 (1)化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关,与反应的途径无关。 (2)反应焓变一定。如图分别有三个途径:(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)。 则有ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。 微点拨:化学反应的焓变与反应的过程、条件无关。 3.盖斯定律的应用 (1)科学意义:对于无法或较难通过实验测定的反应的焓变,可应用盖斯定律计算求得。 (2)方法——“加和法” 微点拨:运用盖斯定律计算反应热的3个关键 (1)热化学方程式的化学计量数加倍,ΔH也相应加倍。 (2)热化学方程式相加减,同种物质之间可加减,反应热也要相应加减。 (3)将热化学方程式颠倒时,ΔH的正负必须随之改变。 NO.2　互动探究·提升能力 　　“异曲同工”是指不同的曲调演得同样好。比喻不同的人的辞章或言论同样精彩,或者不同的做法收到同样的效果。你知道吗,在化学中的反应热也有类似的情况,如C和O2反应生成CO2有两种途径: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。那么这两种生成CO2的反应途径所放出的热量一样多吗? 探究1　对盖斯定律的理解 问题1:你能否从反应途径的角度解释化学反应的热效应只与反应体系的始态和终态有关? 提示:在指定状态下,各种物质的焓值都是唯一确定的,故无论经过哪些步骤从反应物变成生成物,它们的差值是不会改变的,即反应的焓变是一样的,与反应的具体过程无关。 问题2:你能否从能量守恒的角度解释化学反应的热效应只与反应体系的始态和终态有关? 提示:假设反应体系的始态为S,终态为L,连接如图所示,从S→L,ΔH1<0,体系放热;从L→S,ΔH2>0,体系吸热;根据能量守恒:ΔH1+ΔH2=0。 探究2　应用盖斯定律计算反应热 问题1:能直接测出反应C(s)+O2(g)CO(g)的反应热ΔH吗?为什么? 提示:不能直接测出。在氧气供应不足时,虽可生成CO,但同时还有部分CO可继续被氧化生成CO2。 问题2:如何得出反应C(s)+O2(g)CO(g)的反应热? 提示:可利用盖斯定律构建虚拟路径法间接求出。 例说应用盖斯定律的常用方法 如根据如下两个反应,选用上述两种方法,计算出C(s)+O2(g)CO(g)的反应热ΔH。 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 (1)虚拟路径法 反应C(s)+O2(g)CO2(g)的途径可设计如下: 则ΔH3=ΔH1-ΔH2=-110.5 kJ·mol-1。 (2)“加和法” 分析:找唯一:C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次 同侧加:C是Ⅰ中反应物,为同侧,则“+Ⅰ” 异侧减:CO是Ⅱ中反应物,为异侧,则“-Ⅱ” 调计量数:化学计量数相同,不用调整,则Ⅰ-Ⅱ即为运算式。所以ΔH=ΔH1-ΔH2=-110.5 kJ·mol-1。 [凝练素养] 通过盖斯定律的学习,形成了运用盖斯定律进行有关反应焓变计算的思维模型,促进了“变化观念与平衡思想”化学核心素养的培养。 NO.3　应用体验·形成素养 题点一　根据盖斯定律书写热化学方程式 1.(苏教版改编题)根据如下能量关系示意图,下列说法正确的是(　B　) A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ B.由C→CO的热化学方程式为2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-221.2 kJ·mol-1 C.反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应物的总能量 D.将1 mol C(s)磨成粉末后,反应更加剧烈,说明粉碎可以改变ΔH 解析:据图可知1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和比1 mol CO2(g)的能量多393.5 kJ,并不是1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ,A错误;据图可知: Ⅰ:C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ/mol; Ⅱ:CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-2