第1章 第1节 第3课时 反应焓变的计算(Word教参)-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

第3课时　反应焓变的计算 课程标准要求 学业质量水平 1．了解盖斯定律及其简单应用。 2．能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。 1．能定量分析化学变化的热效应，分析化学能与热能相互转化的原理及在生产和生活中的应用。(水平3) 2．能依据化学变化中能量转化的原理，提出利用化学变化实现能量贮存和释放的有实用价值的建议。(水平4) 一、盖斯定律 1．内容 1840年，化学家盖斯(G.H.Hess)从大量实验事实中总结出一条规律：一个化学反应，无论是一步完成的还是分几步完成的，反应热都是一样的。此定律称为盖斯定律。 [注意]　通常，实验室中进行的大多化学反应都是在等压且没有除体积功之外的其他功产生的条件下进行的，此时的反应热就是该反应的焓变。 2．理解 (1)盖斯定律表明，在给定条件下，一个化学反应的焓变只取决于反应体系的始态和终态，与反应途径无关。 (2)始态→终态有途径Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律推测，各途径中焓变存在关系：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 3．盖斯定律的应用 (1)应用方法 若一个化学反应的热化学方程式可由另外几个化学反应的热化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为另外几个化学反应焓变的代数和。 (2)应用示例 已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ/mol； ②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3＝－283.0 kJ/mol。 分析上述热化学方程式的关系可以得出，将反应①减去反应②，得到反应：C(s)＋O2(g)=== CO(g)。根据盖斯定律可得：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，则有ΔH2＝ΔH1－ΔH3＝(－393.5 kJ/mol)－(－283.0 kJ/mol)＝－110.5 kJ/mol。 二、摩尔燃烧焓、能源 1．摩尔燃烧焓 (1)定义 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)。 (2)意义 通常用摩尔燃烧焓来衡量一种燃料释放热量的多少。 2．能源 (1)定义 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)我国能源消费结构以煤为主，以石油、天然气为辅，以水能、核能、风能、太阳能为补充。 (3)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；另一方面必须“节流”，加大节能减排的力度，提高能源利用率。 1．巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)在一定条件下，一个化学反应的焓变与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关(　√　) (2)摩尔燃烧焓是指298 K、101 kPa下1 mol 物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变(　×　) (3)298 K、101 kPa 时CO(g)的摩尔燃烧焓为283.0 kJ/mol，表示该条件下1 mol CO(g)完全燃烧生成CO2(g)放出283.0 kJ热量(　√　) (4)太阳能、风能、核能等属于新能源，化石燃料属于传统能源(　√　) 2．在25℃、101 kPa时，已知： ①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1; ②H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2； ③2H2O(g)＋2Cl2(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3； 则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系正确的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2　　　　　 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2　　　　 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 A　[分析题给三个热化学方程式，根据盖斯定律，由①＋②×2可得2H2O(g)＋2Cl2(g)===4HCl(g)＋O2(g)，则有ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2。] 学习任务一　盖斯定律的理解与应用 炭在火炉中燃烧很旺时，在往炉膛底内的热炭上喷洒少量水的瞬间，炉子内火会更旺。 1．途径Ⅰ(加水)发生的主要反应有哪些？找出途径Ⅰ的反应物和最终产物。 提示　 C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)，2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)；最初反应物：C(s)；最终产物：CO2(g) 2．途径Ⅱ(不加水)发生的主要反应是什么？找出途径Ⅱ的反应物和最终产物。 提示　(途径Ⅱ) C(s)＋O2(g)CO2(g)；反应物：C(s)；产物：CO2(g) 3．观察途径Ⅰ的最初反应物、最终产物与途径Ⅱ的最初反应物、最终产物有什么关系？ 提示　途径Ⅰ和途径Ⅱ的最初反应物相同，最终产物相同。 4．将途径Ⅰ和途径Ⅱ的反应物和生成物的能量在图中标注出来并观察，找出途径Ⅰ