高中化学苏教版选修四教案：1.1化学反应中的热效应第3课时反应热的计算

第一单元化学反应中的热效应

第三课时反应热的计算

一、教学目标

1、深刻理解基本概念，如反应热、焓变、燃烧热、盖斯定律等。

2、根据热化学方程式进行有关的计算

二、教学重点、难点

1、盖斯定律在计算中的应用

三、教学方法：讲授法

四、教学过程

【复习提问】

1、什么是热化学方程式？书写热化学方程式要注意哪些要点？

2、写出下列反应的热化学方程式

（1）1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量。

。

（2）18g葡萄糖与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出280.4kJ热量。

。

【讲解】化学反应的反应热，有的能够测量，有的不能测量。比如将一些生成不稳定物质的化学反应，例有C CO，CO或多或少的要转化为CO2，还有一些反应进行的比较慢，要几天，几个月，几年，甚至几十年，肯定不能测量。对于这样的反应热，我们就要进行计算才能得到。这节课我们就来讲讲反应焓变的计算。

【板书】一、反应焓变的计算

【讲解】反应焓变之所以能够有计算得出，要归功于瑞士科学家盖斯提出的盖斯定律，我们来看看该定律的内容。

【板书】（一）盖斯定律：

1、内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。【讲解】这就说明对于化学反应，只要其反应物和反应产物确定了，不管它中间经历了多少步，反应焓变总是一定的。好比一个人登山，不管他选择什么途径，只要他从山脚到了山顶，他攀爬的高度总是一定的。这也说明了反应焓变有点像物理学中的矢量。究其原因是焓是一个状态函数。

【板书】2、理解要点：

（1）反应焓变（反应热效应）只与始态（反应物）、终态（生成物）有关，与反应过程无关。 （2）焓变（反应热）总值一定。 【投影】

△H = △H 1 + △H 2 = △H 3 + △H 4 + △H 5 【讲解】下面就结合例题，利用盖斯定律来求反应焓变。 【板书】（二）焓变的计算方法

1、利用已知焓变求未知焓变——热化学方程式相加减 【例1】试利用298K 时下述反应的实验数据，计算此温度下 C （s ，石墨）+1

2

O 2（g ）=CO （g ）的反应焓变。

C （s ，石墨）+ O 2（g ）= CO 2（g ） △H 1 = –393.5kJ•mol —1

CO （g ） + 12

O 2（g ）= CO 2（g ） △H 2 =–283.0kJ•mol —1

解：设此反应分两步进行：

第一步：C （s ，石墨）+ O 2（g ）= CO 2（g ） △H 1 = –393.5kJ•mol —1

第二步：CO 2（g ）= CO （g ）+ 12O 2（g ） △H 2 ′= –△H 2 = 283.0kJ•mol —1

将上述两步反应相加得总反应为：

C （s ，石墨）+1

2O 2（g ）=CO （g ） △H 3 = ？

根据盖斯定律，△H 3 =△H 1 + △H 2 ′ =–393.5kJ•mol

—1

+ 283.0kJ•mol

—1

=–110.5kJ•mol —1

答：298KC （s ，石墨）+12

O 2（g ）=CO （g ）的△H 为–110.5kJ•mol —1

。

【例2】试利用298K 时下述反应的实验数据，计算此温度下P 4（s ，白磷）= 4P （ s ，红磷）的反应焓变。

P 4（s ，白磷）+ 5O 2（g ）= P 4O 10（S ） △H 1 = –2983.2kJ•mol —1

反应物

a

生成物 △H

△H 2

△H 1

c

b

△H 5

△H 4

△H 3

P （s ，红磷）+ 54O 2（g ）= 14P 4O 10（S ） △H 2 = –738.5kJ•mol —1

△H=△H 1–4△H 2 =–29.2 kJ•mol —1

【练习1】试利用298K 时下述反应的实验数据，计算此温度下 2N 2H 4(g) + 2NO 2(g) == 3N 2(g) + 4H 2O(g)的反应焓变。

N 2（g ） + 2O 2（g ） == 2NO 2（g ） △H 1 = + 67.7kJ•mol

—1

N 2H 4（g ）+ O 2（g ） == N 2（g ）+ H 2O （g ） △H 2 = –534kJ•mol —1

△H=△H 1–2△H 2=–1135.7 kJ•mol —1

【练习2】试利用298K 时下述反应的实验数据，计算此温度下 Zn （s ）+ HgO （s ） == ZnO （s ）+ Hg （l ）的反应焓变。 Zn （s ） + 12O 2（g ）== ZnO （s ） △H 1 = –351.1kJ•mol

—1

Hg （s ） + 12O 2（g ）== HgO （s ） △H 2=–90.7kJ•mol —1

△H =△H 1 –△H 2- 260.4 kJ•mol —1

【讲解】下面我们看看用另外一种方法来求反应焓变的方法 【板书】2、利用化学键的键能求焓变 【讲解】首先，我们要知道什么是键能。

【板书】（1）键能：原子间形成（或断裂）1mol 化学键时释放（或吸收）的能量。 （2）△H = ∑ (反应物的键能） —∑(反应产物的键能)

【例1】以下是部分共价键键能数据：H —S 364kJ•mol —1

，S —S 266kJ•mol —1

，S=O 522kJ•mol —1

，H —O 464kJ•mol —1

。试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。 2H 2S(g) + SO 2(g) == 3S(g) + 2H 2O(g) △H = ？ –1484kJ•mol —1

【练习】以下是部分共价键键能数据：P —P 198kJ•mol —1

，P —O360kJ•mol —1

，O=O 498kJ•mol

—

1

。 试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。

P 4(s,白磷) + 3O 2(g) == P 4O 6S 8分子结构