内容正文:
第02讲 热化学方程式反应焓变的计算
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目标导航
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课程标准
课标解读
1.掌握热化学方程式的书写。
2.理解盖斯定律的内容。
3.能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。
1.能正确书写热化学方程式并利用热化学方程式进行简单的计算,解决实际生成生活过程中的问题。
2.了解化学反应中的能量变化所遵循的规律,知道其生产、生活和空间研究中的应用。
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知识精讲
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知识点01 热化学方程式
1.概念:把一个化学反应中的______________和______________同时表示出来的式子。
2.意义:热化学方程式不仅表明了______________,还表示了______________。
3.实例:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=131.3kJ·mol-1,表示在25 ℃和101 kPa的条件下,_______C(s)和_______H2O(g)完全反应生成_______CO(g)和_______H2(g)时_______的热量为131.3kJ。
【特别提醒】热化学方程式中物质的系数仅表示物质的量,因此可以是整数或分数,而普通的化学方程式中物质的系数只能是整数。
【即学即练1】(2021•上海普陀区高二检测)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种反应原理如下:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=-49.0kJ/mol。下列说法正确的是( )。
A.1LCH3OH蒸汽与1L水蒸汽反应生成1LCO2气体与3L氢气吸收热量49.0kJ
B.1个CH3OH分子与1个水分子反应生成1个CO2分子与3个H2分子吸收49.0kJ热量
C.相同条件下1molCH3OH(g)与1molH2O(g)的能量总和小于1molCO2(g)与3molH2(g)的能量总和
D.1molCH3OH蒸汽与1mol液态水反应生成1molCO2气体与3mol氢气吸收的热量小于49.0kJ
知识点02 反应焓变的计算及应用
1.盖斯定律
(1)定义:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应_______都是一样的。
(2)盖斯定律的特点
①化学反应的焓变只与反应的______________有关,与反应的_______无关。
②反应焓变一定。如图分别有三个途径:(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)。
则有ΔH=______________=______________。
【特别提醒】化学反应的焓变与反应的过程、条件无关。
2.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——“叠加法”
若一个化学方程式可由另外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。
【即学即练2】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△H直接相加即可得总反应热
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能力拓展
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考法01 热化学方程式的书写
【典例1】(2021·营口高二检测)依据事实,写出下列反应的热化学方程式:
(1)1mol N2(g)与适量O2(g)起反应,生成NO2(g),吸收68kJ热量________________________________。
(2)1mol Cu(s)与适量O2(g)起反应,生成CuO(s),放出157kJ热量________________________________。
(3)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,1mol N2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(l),放出622kJ热量_______________。
(4)将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,该反应的热化学方程式为___________________________________。
【知识拓展】热化学方程式的书写
1.“五步”突破热化学方程式的书写
2.热化学方程式书写的注意事项
(1)ΔH的单位是kJ·mol-1或J·mol-1。
(2)根据焓的性质,对于相同物质的反应,当系数不同时,其ΔH也不同。若化学方程式中各物质的系数加倍,则ΔH的数值也加倍。
(3)热化学方程式中不用“↑”“↓”,“=”上不用标明反应条件。
考法02 利用盖斯定律计算反应焓变
【典例2】(1)(2022·全国甲卷)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在100