第1章 第1节 第2课时 反应焓变的计算(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修1（鲁科版2019 SHD版）

第二课时　反应焓变的计算 一、盖斯定律 内容 一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，其反应的反应热都是一样的，这一规律称为盖斯定律 [微提醒] 一个热化学方程式中分子式前的系数同时扩大一定的倍数时，焓变也相应扩大相同的倍数。如反应aAB和AB中的ΔH1和ΔH2之间的关系是ΔH1＝aΔH2。 反应特点 反应的热效应只与始态、终态有关，与反应途径无关 应用 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 二、能源 概念 能为人类提供能量的物质或者物质运动，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 [微思考] ①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) 　ΔH＝－566 kJ·mol－1，所以CO(g)的摩尔燃烧焓为566 kJ·mol－1。 提示：不是。该反应中的燃烧物不是1 mol。 ②什么是“完全氧化”？ 提示：完全氧化是指某些特定元素的产物形式： 我国能源结构及特点 能源结构 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 特点 ①能源总量较丰富，约占世界能源总量的十分之一，但人均能源可采储量远低于世界平均水平； ②能源结构不平衡、资源分布不均衡 实现能源可持续发展的措施 ①必须“开源”，即开发核能、风能、太阳能等新能源； ②需要“节流”，加大节能减排的力度，提高能源利用率 地位 能源是国民经济的重要物质基础，能源的开发和有效利用程度以及人均消费量，是一个国家生产技术水平和生活水平的重要标志 摩尔 燃烧焓 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度下的指定产物时的焓变 　　　　　　　　　　　　　　　　 [新知探究(一)] 焓变的计算 [典例导引] 　[典例]　白磷在军事上有重要应用；红磷可用于制造火柴，也用作杀虫剂、焰火和烟幕弹等。 已知： P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1　① P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1　② 试用以下两种方法书写白磷转化为红磷的热化学方程式。 方法1：“虚拟路径”法 根据已知条件可以虚拟如下过程： 　　　　 根据盖斯定律得ΔH＝_________________。 方法2：“加和”法 P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1 P4O10(s)===5O2(g)＋4P(红磷，s) ΔH2′＝＋295 4 kJ·mol－1　　　　 热化学方程式为________________________________________________________。 方法3：“图像”法 　　　 热化学方程式为_______________________________________________________。 [解析]　方法1：根据盖斯定律：ΔH＝ΔH1＋(－ΔH2)×4＝－2 983.2 kJ·mol－1＋738.5 kJ·mol－1×4＝－29.2 kJ·mol－1。方法2：两式相加得：P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1。方法3：根据图像可知，白磷和红磷的能量差值就是该反应的焓变。 [答案]　方法1：－29.2 kJ·mol－1　方法2：P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1　方法3：P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1 [生成认知] 1．利用盖斯定律计算 (1)虚拟路径法 设计合理的反应途径，求某反应的ΔH ΔH＝ΔH1＋ΔH2或ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 (2)加和法 写出目标反应 根据题目要求写出所要求的反应，并注明各自的聚集状态 将已知反应变形 根据目标反应中的物质在已知反应中的位置将已知反应变形 将变形后的反应相加 将变形后的反应相加得总反应，ΔH也要相加 2．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质化学式前的系数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH a　　　b　　　　c　　　d　 |ΔH| n(A) n(B) n(C) n(D) Q 则＝＝＝＝ 3．根据键能计算 根据化学键断裂和形成过程中的能量变化来计算，焓变等于断裂旧化学键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量之差。 ΔH＝E(反应物的化学键断裂吸收的总能量)－E(反应产物的化学键形成放出的总能量) 4．根据图像计算 ΔH＝H(反应产物)－H(反应物) 如图： 则反应2A(g)＋B