1.2 反应热的计算-2023-2024学年高二化学同步素养目标精品讲义（人教版2019选择性必修1）

第一章 第二节 反应热的计算 榆次一中 李金虎 【学习目标】 1．通过盖斯定律的学习，理解盖斯定律，并能利用盖斯定律解决简单问题。 2．通过热化学方程式、中和热、燃烧热和盖斯定律的学习，能进行反应焓变的简单计算。 【素养目标】 1．通过从宏微的视角认识和掌握盖斯定律。培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．通过认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化，并遵循盖斯定律。培养学生“变化观念与平衡思想”的学科素养。 3．通过分析、推理等方法总结反应热与始态和终态的相互关系，建立认知模型，并能运用模型解决有关反应热的计算问题。培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。 必备知识与关键能力 知识点一：盖斯定律 1．盖斯定律 (1)内容：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。即在一定条件下，化学反应的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。 (2)本质：盖斯定律的本质是能量守恒定律。 (3)图示： ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 (4)意义：间接计算某些反应的反应热。 典例1．根据盖斯定律判断如图所示的物质转变过程中焓变的关系正确的是(　　) A．ΔH1=ΔH2=ΔH3=ΔH4 B．ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4 C．ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4 D．ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4 【答案】D 【解析】A→B、B→C、C→D、A→D四个反应的反应热不可能完全相同，A错误；ΔH3+ΔH4是B→D的反应热，用B→A→D的反应热表示应为ΔH1-ΔH2，B错误；从反应方向分析，ΔH4=ΔH1-ΔH2-ΔH3，C错误；根据反应方向和盖斯定律可知A→D的反应热就是A→B→C→D的反应热的和，即ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4。 2．反应热的相关计算 (1)利用热化学方程式进行有关计算 根据已知热化学方程式和已知反应物或生成物的物质的量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。 (2)根据燃烧热数据，计算反应放出的热量Q 计算公式：Q＝|燃烧热|×n(可燃物的物质的量) (3)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算反应热 若反应物旧化学键断裂吸收的能量为E1，生成物新化学键形成放出的能量为E2，则反应的ΔH＝E1－E2。 (4)利用盖斯定律计算反应热 转化关系 反应热之间的关系 aA===B　ΔH1 A=== B　ΔH2 ΔH1＝aΔH2 aA===B　ΔH1 B===aA　ΔH2 ΔH1＝－ΔH2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2 【思维建模】　盖斯定律的应用方法 (1) “虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径 ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 (2) “加合”法 运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 盖斯定律应用三步流程 如：求P4(白磷)―→P(红磷)的热化学方程式。 已知：P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH1① P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s)　ΔH2② 即可用①－②×4得出白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝ΔH1－4ΔH2。 【点拨】　 ①热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。 ②热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。 ③将一个热化学方程式左右颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变。 典例2．已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ。 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1 则反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为(　　) A．ΔH＝－396.36 kJ·mol－1 B．ΔH＝－198.55 kJ·mol－1 C．ΔH＝－154.54 kJ·mol－1 D．ΔH＝－110.53 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ，则H2O(l)==