1.2.2 化学反应焓变的计算-【帮课堂】高二化学同步学与练（沪科版2020选择性必修1）

1.2.2 化学反应焓变的计算 【教师】下图是上海地铁局部运行图，如果在上海搭乘地铁从汉中路到陕西南路，你可以选择以下任意多条路线。例如： 路线 1：乘地铁 12 号线沿途经过 2 个车站（绿色路线）。 路线 2：乘地铁 1 号线沿途经过 4 个车站（红色路线）。 然而，在一般搭乘情况时，无论你选择哪条路线，只要起点站（始点）和终点站（终点）相同，经过闸机时，你所付的车费是一样的。 如果把地铁的起点当作反应物，终点当作生成物，车费就是反应中的能量变化。按照乘地铁的思路：“只要起点站和终点站相同，则车费相同”，你能对反应热与反应物、生成物的关系做出类似的描述吗？ 【学生】（尝试描述盖斯定律） 【教师】这节课，我们就以盖斯定律为主要内容，研究《化学反应焓变的计算》（板书）。 ( 学习聚焦 ) ( 知识精讲 ) 知识点01 盖斯定律 化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间步骤无关。换言之，一个反应若能分解成两步或更多步实现，则总反应的ΔH等于各分步反应的ΔH之和。 【即学即练1】下列关于盖斯定律的说法不正确的是 A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同 B．反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到 D．根据盖斯定律，热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热 【答案】D 【解析】选项A，盖斯定律指若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同，故A正确。选项B，反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应，所以反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，故B正确。选项C，有些反应很慢，有的反应有副反应，其反应热通过实验测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出来，故C 正确。选项D，根据盖斯定律，热化学方程式按一定系数比加和时，其反应热也按该系数比加和，故D错误。答案为D。 知识点02 盖斯定律的应用 1．设计路径法求反应热 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2 = ΔH3+ΔH4 +ΔH5。 【理解应用】已知H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH= ─285.8KJ/moL，可设计两种途径来完成。 则ΔH= ΔH1＋ΔH2+ΔH4 = ΔH3+ΔH4 。 2．利用加合法求反应热 若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 运算规则：根据目标方程式，确定要保留的物质和要消去的物质，运用加、减、乘、除四则运算得到所求目标方程式（调整位置和系数）。 目标物质 方程式数学运算 反应热 小技巧 调位置 加减 同时相加减 将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。 调系数 乘除某数 同时相乘除某数 【理解应用】 方程式 反应热间的关系 AB、aAaB ΔH2＝ aΔH1 CD、 DC ΔH4＝－ΔH3 2A+D=2B+C ΔH5 ΔH5＝ 2ΔH1+ ΔH4 ＝ 2ΔH1－ΔH3 【即学即练2】2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是 A．ΔH2＞0 B．ΔH4+ΔH5+ΔH8＝ΔH1 C．在相同条件下，2K(g)→2K+(g)的ΔH2＜ΔH3 D．ΔH6+ΔH7＝ΔH8 【答案】B 【解析】选项A， 金属钠由固态变为气态的过程中需要吸收热量，因此ΔH2＞0，故A正确。选项B，由盖斯定律可知过程1为2、3、4、5、6、7的过程之和，则，ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7=ΔH1，故B错误。选项C，由于钾原子原子核外有4个电子层，其失去最外层一个电子所需的能量较小，因此2K(g)→ 2K+(g)的ΔH2＜ΔH3，故C正确。选项D，由盖斯定律可知ΔH6+ΔH7 = ΔH8，故D正确。答案为B。 知识点03 盖斯定律的意义 间接得到某些反应的反应热。对于进行得很慢的反应、不容易直接发生的反应、产品不纯的反应（有副反应发生），测定其反应热比较困难，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。 【理解应用】已知：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， 求反应Ⅲ. C(s)+ O2(g) =CO(g) 的ΔH3。 （1）请根据路径法设计路径并列式计算该反应的ΔH3。 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）请根据加合法列式算该反应的ΔH3。 Ⅲ式=Ⅰ式－Ⅱ式。则ΔH