内容正文:
第2讲 反应热的计算、盖斯定律应用(1课时)
一、教学流程
活动一:构建知识体系
问题1:盖斯定律的内容是什么?
[例题1] 物质A在一定条件下可发生一系列转化,完成下列填空。
(1)A→F,ΔH=______________________________________________________。
(2)ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=__________________________________。
(3)C→F,|ΔH|________(填“>”“<”或“=”)|ΔH1+ΔH2+ΔH6|。
(4)|ΔH1+ΔH2+ΔH3|________(填“>”“<”或“=”)|ΔH4+ΔH5+ΔH6|。
[答案] (1)-ΔH6或ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5 (2) 0 (3)= (4)=
[归纳总结]
1.ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
2.比较ΔH的大小时需考虑正负号,对于放热反应,放热越多ΔH越小;对于吸热反应,吸热越多,ΔH越大
热化学方程式
焓变之间的关系
aA===B ΔH1
A===B ΔH2
ΔH2=ΔH1或ΔH1=aΔH2
aA===B ΔH1
B===aA ΔH2
ΔH1=-ΔH2
3.
问题2:ΔH的大小如何比较?同一反应,生成物(或生成物)状态不同焓变有何关系?
试比较下列各组ΔH的大小。
(1)同一反应,生成物状态不同时
A(g)+B(g)===C(g) ΔH1<0
A(g)+B(g)===C(l) ΔH2<0
则ΔH1________(填“>”“<”或“=”,下同)ΔH2。
(2)同一反应,反应物状态不同时
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1<0
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2<0
则ΔH1________ΔH2。
(3)两个有联系的不同反应相比
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1<0
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2<0
则ΔH1________ΔH2。
[答案] (1)> (2)< (3)<
[练习1] 探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
则。
(练习1出处:2020年山东省普通高中学业水平等级考试第18题节选,推荐理由:盖斯定律的应用与有关物质的量的计算联系很紧密,在计算过程中培养了学生综合运用知识的能力)
[答案] +40.9
活动二:重难点突破
问题3:应用盖斯定律解题的一般流程?
[典型题例] 钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为:____________________________________________。
(典型题例出处:2020年全国卷I第10题节选,推荐理由:本题考查了热化学方程的书写,要利用好图像,考查分析问题的能力、计算能力。)
[解析]根据盖斯定律,用已知的热化学方程式通过一定的数学运算,可以求出目标反应的反应热;由题中信息可知:
①SO2(g)+O2(g)⇌SO3(g) ∆H= -98kJ∙mol-1
②V2O4(s)+ SO3(g)⇌V2O5(s)+ SO2(g) ∆H2= -24kJ∙mol-1
③V2O4(s)+ 2SO3(g)⇌2VOSO4(s) ∆H1= -399kJ∙mol-1
根据盖斯定律可知,③-②2得2V2O5(s)+ 2SO2(g)⇌ 2VOSO4(s)+ V2O4(s),
则∆H= ∆H1-2∆H2=( -399kJ∙mol-1)-( -24kJ∙mol-1)2= -351kJ∙mol-1,所以该反应的热化学方程式为:2V2O5(s)+ 2SO2(g)⇌ 2VOSO4(s)+ V2O4(s) ∆H= -351 kJ∙mol-1;
[答案] 2V2O5(s)+ 2SO2(g)⇌ 2VOSO4(s)+ V2O4(s) ∆H= -351 kJ∙mol-1;
[小结] 盖斯定律应用三步流程
[练习2] 已知25℃、101kPa下,1mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01kJ。
2H2O(l) === 2H2(g)+ O2(g) ∆H= +571.66 kJ∙mol-1
C(s)+ 2H2O(g) === CO(g)+ H2(g) ∆H= +131.29 kJ∙mol-1
则反应 C(s)+ ½O2(g) === CO(g) 的反应热为
(练习2出处:2021年1月八省联考河北试题第7题。)
答案:∆H= -110.53 kJ∙mol-1