《化学反应的热效应》学案1
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学案设计
第一节 化学反应的热效应(第二课时)
山东省泰安二中陈闽271000
【学习目标】
1. 了解如何根据热化学方程式计算反应放出的热量
2. 能利用化学键的有关知识计算焓变
3. 理解盖斯定律并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算
【预习引导】
1.盖斯定律
定义: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。即化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关,与反应的过程无关。
化学反应H2(g)+O2(g)=H2O(l)可看作由以下两步完成:
其中,H2(g)+ O2(g)= H2O(g);△H1=-241.8kJ/mol
H2O(g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol
根据盖斯定律可得:
△H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol
2.盖斯定律的应用:对于无法或较难通过实验测得反应焓变的反应,可应用盖斯定律计算求得。
3能否根据热化学方程式求参加反应的某物质放出或吸收的热量?
答案:能。根据热化学方程式确定1 mol该物质参加反应时的焓变,再乘以其物质的量即可。
【探究新知】
焓变的计算
1、 利用热化学方程式求焓变
热化学方程式中各物质的化学计量数应与ΔH的数值成____比例关系,焓变与反应物或生成物的化学计量数呈同比例改变,因此可将焓变看做是热化学方程式的一个组成部分,反应的焓变与参加反应的各物质的物质的量成正比。
【例1】沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时,放出445kJ热量,则反应CH4(g)+4O2(g)=CO2(g)+2H2O的ΔH=______________kJ•mol-1
〖解析〗0.5molCH4完全燃烧放出445kJ热量,1molCH4完全燃烧应放出890kJ热量,ΔH=-890 kJ•mol-1。
答案:-890
【深度思考1】能否将答案写作890?
答案:不能,因为焓变既可以表示放热,又可以表示吸热,因此需要用“+”、“-”号加以区分。
2、 利用盖斯定律求焓变
若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。
【例2】试利用298K时下述反应的实验数据,计算此温度下
2N2H4(g) + 2NO2(g) == 3N2(g) + 4H2O(g)的反应焓变。
N2(g)+ 2O2(g)== 2NO2(g)△H1 = + 67.7kJ•mol—1
N2H4(g)+ O2(g)== N2(g)+ H2O(g)△H2 = —534kJ•mol—1
〖解析〗将第二个反应化学计量数与△H2 同时乘以2,然后与第一个反应相减,即可得2N2H4(g) + 2NO2(g) == 3N2(g) + 4H2O(g)的焓变为△H=2△H2 --△H1 =-1135.7 kJ•mol—1。