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2022-2023 第一学期高二 化学导学案
课题:1-2反应热的计算
【素养目标】
课标要求
核心素养
1.了解盖斯定律及其简单应用。
2.能进行反应热的简单计算。
1.能量的转化遵循能量守恒定律,培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。
2.通过反应热的计算,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
【重点难点】盖斯定律的理解与应用。
【学习过程】
1、 盖斯定律
1、内容
化学家盖斯从大量的实验事实中总结出一条规律:一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成,其___________是相同的,这就是盖斯定律。
2、 特点
盖斯定律表明,在一定条件下,化学反应的 只与反应体系的 和 有关,而与反应进行的 无关。
3、 理解
(1) 途径角度理解盖斯定律
如同山的绝对高度与上山的途径无关一样,A点相当于反应体系的 ,B点相当于反应体系的 ,山的高度相当于化学反应的 。
(2)能量守恒角度理解盖斯定律
经过一个循环,体系仍处于S态,因为物质没有发生变化,所以就不能引发能量变化,即
推论:同一个热化学反应方程式,正向反应∆H1与逆
向反应∆H2大小 ,符号 ,即:
【图例说明】
从反应途径角度:A→D:
ΔH= = ;
从能量守恒角度: 。
4、意义:利用盖斯定律,可以间接地计算很难直接测量的反应热。
5、应用
【典例分析】C(s)+1/2O2(g) = CO(g) 该反应的反应热可以怎么得到呢?
思路1:虚拟路径法
虽然该反应的反应热无法直接测定,但下列两个反应的反应热却可以直接测定:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H1=-393.5 kJ/mol
CO(g)+ 1/2O2 (g)=CO2(g) ∆H2=-283.0 kJ/mol
上述三个反应具有如下关系:
根据盖斯定律,则有:
∆H3= =
思路2:加合法
即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。
【例1】Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)==CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol-1
CuCl(s)+1/2O2(g)=CuO(s)+1/2Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH= kJ·mol-1。
【归纳总结】盖斯定律的小规则
1、热化学方程式同乘以一个数时, 数值也必须同乘以该数值;
2、热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减, 也随之相加减;
3、将一个热化学方程式颠倒, 的符号也要随之改变。
【课堂练习1】在1200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+3/2 O2(g) = SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)= 3/2S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+1/2O2(g)= S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g) = S2(g) ΔH4 则ΔH4的正确表达式为 ( )
A.ΔH4=-2/3(ΔH1+ΔH2−3ΔH3) B.ΔH4=-2/3(3ΔH3−ΔH1−ΔH2)
C.ΔH4=-3/2(ΔH1+ΔH2−3ΔH3) D.ΔH4=- 3/2(ΔH1−ΔH2−3ΔH3)
【课堂练习2】火箭推进剂用偏二甲肼(C2H8N2,l)作燃料,N2O4(l)作氧化剂时,反应生成CO2、N2和水蒸气。已知:①C2H8N2(l) + 4NO2(g)=2CO2(g) + 3N2(g) + 4H2O (g) ΔH1;②2NO2(g) =N2O4(l) ΔH2,则C2H8N2(l) + 2N2O4(l)=2CO2(g) + 3N2(g) + 4H2O (g) ΔH=
【课堂练习3】同素异形体相互转化的反应热相当小,而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯定律来计算反应热。
已知 P4(s,白磷)+