【正文】 ΔH1,4P(紅 ， s)＋ 5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2 。mol－ 1， 表示在25 ℃ 、 101 kPa時 ， 1 mol CH4完全燃燒生成 CO2氣體和 液 態(tài)H2O放出的熱量為 kJ。 3． “ 完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物 ” 是指完全燃燒時 ，下列元素要生成對應的氧化物： C→CO H→H2O。 書寫中和熱的熱化學方程式時生成的水必須為 1 mol， 書寫中和反應的熱化學方程式時生成的水的量可為任意值 。mol－ 1)＝－ kJmol－ 1 H2(g)＋ O2(g)＝ H2O(l) ΔH＝－ kJmol－ 1) 602 411 第三節(jié) 化學反應熱的計算 第 1課時 蓋 斯 定 律 三維目標 知識與技能 1．理解蓋斯定律的本質，了解其在科學研究中的意義 2．掌握有關蓋斯定律的應用 (重、難點 ) 過程與方法 通過運用蓋斯定律求有關物質的反應熱，進一步理解反應熱的概念 情感、態(tài)度與價值觀 通過實例感受蓋斯定律的應用，并以此說明蓋斯定律在科學研究中的重要貢獻 自學導引 一 、 蓋斯定律 1． 蓋斯定律的內容：不管化學反應是一步或分幾步完成 ， 其反應熱是 相同 的 。 二 、 蓋斯定律在科學研究中的重要意義 因為有些反應進行得很慢 ， 有些反應不容易直接發(fā)生 ，有些反應的產品不純 (有副反應發(fā)生 )， 這給測定反應熱造成了困難 。mol－ 1 ③ H2(g)＋ O2(g)＝ H2O(l) ΔH3＝－ kJmol－ 1 ② 2C(s)＋ 2O2(g)＝ 2CO2(g) ΔHb＝－ 2 kJ 4． 十字交叉法 。 現提供以下化學鍵的鍵能 （ kJ 答案 B； D 跟蹤練習 2 一定條件下 ， 2CO(g) ＋ O2(g)＝ 2CO2(g) ΔH＝－ kJ 包括能夠直接觀察的某些性質 ， 如釋放出氣體的體積和體系的壓強；也包括必須依靠儀器來測量的性質 ， 如顏色的深淺 、 光的吸收 、 光的發(fā)射 、 導電能力等 。L－ 1。L － 1 L－ 1 ③ v(C)＝ molmin－ 1 答案 3X＋ Y 2Z； mol (LL1 （ C） 10 mL、 4 molL1 下列論述正確的是 （ ） 。 學生練習： 1． 把下列四種 X溶液 ， 分別加進四個盛有 10mL濃度為 2 mol 學與問 ∶ 一個化學反應的速率用不同的 反應物 或生成物來表示，數值可能 但含意 , 速 率之比等 于該反應方程式中對應 之比。 解析 由圖可知 ， X、 Y的物質的量隨反應的進行而減小 ， Z的物質的量隨反應的進行而增大 ， 則 X和 Y為反應物 ，Z為生成物 。L－ 1L－ 1min1 = mol 典例導析 知識點 1：化學反應速率的計算 例 1 在一密閉的容器里裝有氮氣和氫氣 。min－ 1。 mol－ 1 5 m ol 14＝1072 kJ2775 kJ≈513。 室溫時取體積比為 4∶ 1的甲烷和氫氣的混合氣體 L(標準狀況 )， 經完全燃燒后恢復至室溫 ， 放出的熱量為( ) A． mol Q1 ＋ mol Q3 B． mol Q1 ＋ mol Q2 C． mol Q1 ＋ mol Q3 D． mol Q1 ＋ mol Q2 解析 n(氣體 )＝ ＝ mol， n(CH4)＝ mol ＝ mol， n(H2)＝ mol ＝ mol。 思考題 已知 C(s)＋ O2(g)＝ CO2(g) ΔH＝－ kJmol－ 1 B． － kJ 4． 若熱化學方程式需相減 ， 最好能先把被減方程式進行顛倒 ， 然后相加 ， 更不易出錯 。mol－ 1 答案 D 1212 名師解惑 一 、 蓋斯定律的特點 1． 反應熱效應只與始態(tài) 、 終態(tài)有關 ， 與反應的途徑無關 。 已知有關數據見下表： 工業(yè)制乙醇目前主要方法是乙烯水化法 (CH2＝ CH2＋ H2O CH3CH2OH )， 估算制取 1 mol 乙醇的反應熱 ΔH＝ ________kJ下面是有關天然氣的幾種敘述： ① 天然氣與煤 、 柴油相比是較清潔的能源 ② 等質量的 CH4和 CO2產生的溫室效應也是前者大 ③ 燃燒天然氣也是酸雨的成因之一 , 其中正確的是 ( ) A． ①②③ B． 只有 ① C． ① 和 ② D． 只有 ③ 解析 CH4燃燒的產物是 CO2和 H2O， 與煤 、 柴油相比屬較清潔的能源；依題意 ， 以 1 mol作比較 ， 1 mol CH4(16 g)比 1 mol CO2(44 g)產生的溫室效應大 ， 故等質量的 CH4比CO2產生的溫室效應大；天然氣燃燒生成的 CO2不是酸雨的成因 ， 因為 H2CO3酸性很弱 。mol－ 1等多種形 式 。 因此在書寫表示燃燒熱的熱化學方程式時 ， 應以燃燒 1 mol 物質為標準來配平其余物質的化學計量數 ， 故在其熱化學方程式中常出現分數 。mol－ 1。 為保證燃料的充分燃燒 ， 燃燒柴草時使用的風屜 ， 是不是拉得越快越好 ？ 調節(jié)燃氣灶的調節(jié)閥時 ， 是不是空氣的通入量越大越好 ？ 自學導引 一 、 燃燒熱 1． 概念： 25 ℃ 、 101 kPa時 ， 1 mol純物質完全燃燒生成 穩(wěn)定的化合物 時所放出的熱量 ， 叫做該物質的燃燒熱 。 ② 實驗中使用的酸和堿不能是濃酸或濃堿 ， 若用濃酸或濃堿 ， 由于稀釋過程中放出熱量 ， 會使測得的中和熱數值偏高 。mol－ 1中的反應熱是指每摩爾反應 ， 放出的熱量為 kJ。 (4)將 NaOH溶液倒入小燒杯中 ， 攪拌溶液 ， 測量最高溫度 。 2． 表示意義：熱化學方程式不僅表明了化學反應中的物質變化 ， 也表明了化學反應中的能量變化 。 如醋酸的電離雖然要吸熱 ， 但不能稱為吸熱反應 ， 只能稱為吸熱過程；同樣 ， 水蒸氣轉變成液態(tài)水 ， 也不能稱為放熱反應 。 (3)反應熱的計算： 862 kJ－ 679 kJ＝ 183 kJ， 即放出 183 kJ的能量 。 其內層是用鋁箔包裹的并已加工好的真空包裝食品；外層則是分別包裝的兩包化學物質 ， 一包是生石灰 ， 另一包是水 。 (2)吸熱反應：反應完成時 ， 生成物釋放的總能量 小于 反應物吸收的總能量 。其實兩者之間無必然聯系 ， 常溫下進行的反應可能是放熱反應 ， 如中和反應；也可能是吸熱反應 ， 如 NH4 Cl與Ba(OH)2 (5)化學計量數和反應熱的數值可以同時擴大或縮小相同倍數 。 . ( )()210 4 1 8 ttn?生 成 的 水 名師解惑 一 、 書寫熱化學方程式的注意事項 1． ΔH只能寫在標有反應物和生成物狀態(tài)的化學方程式的右邊 ， 并用 “ 空格 ” 隔開 。mol－ 1； H2O(l)＝ H2(g)＋ O2(g) ΔH＝＋ kJ 則 ΔH1和ΔH2的關系正確的是 ( ) A． ΔH1＞ ΔH2 B． ΔH1＜ ΔH2 C． ΔH1＝ ΔH2 D． 無法確定 解析 由于白磷轉化為紅磷時放出熱量 ， 所以白磷和紅磷與等量 O2反應生成等量的 P2O5時 ， 白磷放出的熱量更多 ，又因 ΔH1＜ 0， ΔH2＜ 0， 故 ΔH1＜ ΔH2。 思考題 1 在 25 ℃ 、 101 kPa時 ， 2 mol H2在 O2中完全燃燒 ， 生成 2 mol液態(tài)水 ， 放出 kJ熱量 ， 則 H2的燃燒熱 ΔH＝ ______________ ， 表示 H2 燃燒的熱化學方程式為：______________________________________________。 C→CO不是完全燃燒 ， 生成的水為液態(tài)不能是氣態(tài) 。 三 、 有關燃燒熱的計算 燃燒熱是以 1 mol物質完全燃燒所放出的熱量來定義的 。mol－ 1。mol－ 1 12 試通過計算說明等質量的氫氣和碳燃燒時產生熱量的比是 ________。 或者說 ， 化學反應的反應熱只與反應體系的 始態(tài) 和 終態(tài) 有關 ， 而與反應的 途徑 無關 。 此時如果應用蓋斯定律 ， 就可以間接地把它們的反應熱計算出來 。mol－ 1 求： ④ C(石墨 )＋ 2H2(g)＝ CH4(g) ΔH4＝ ______________ 12 解析 本題考查蓋斯定律的理解和運用 ， 可用 “ 加合法 ” 。mol－ 1 ③ 2H2(g)＋ O2(g)＝ 2H2O(l) ΔHc＝－ 2 kJ 5． 估算法 (僅適于選擇題 )。mol－ 1） ： P— P 19P— O 360、 O＝ O 498， 則反應 P4(s)＋ 3O2(g)＝ P4O6(g)的反應熱 ΔH為 ( ) A． 1638 kJmol－ 1， CH4(g)＋ 2O2(g)＝ CO2(g)＋ 2H2O(l) ΔH＝－ 890 kJ 在溶液中常常利用 顏色深淺 和 顯色物質濃度 間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應的速率 。 這 2 min內氮氣的平均反應速率是多少 ？ 氫氣和氨氣的平均反應速率各是多少 ？ 解析 N2＋ 3H2 2NH3 起始濃度 (molm i n － 0 . 3 m o l s － 1， ③ v(C)＝ molL－ 1L－ 1min) 3／ 2 (LL1 （ D） 20 mL、 3 mols 1） 表示 ， 且 υ(A)、 υ(B)、 υ(C)之間有如下所示的關系： υ(B)=3υ(A)； 3υ(C)=2υ(B)。s 1 答案： CD 3． 反應 4A（ 氣 ） +5B（ 氣 ） == 4C(氣 )+6D（ 氣 ）在 5L的密閉容器中進行 ， 半分鐘后 ， C的物質的量增加了 。 注意問題 ∶ (1)化學反應速率是用來衡量化學反應的快慢的尺度 ,它與時間和濃度變化有關 . (2)在同一反應中用不同物質來表示時 ,其數值可以不同 ,但都表示同一個反應的速率 .因此 ,表示化學反應的速率時 ,必須說明反應物中哪種物質做標準 .不同物質的速率的比值一定等于化學方程式中相應的化學計量數之比 . (3)一般來說 ,化學反應速率隨反應的進行而逐漸減慢 .因此 ,某一段時間內的反應速率 ,是平均速率 ,而不是指瞬時速率 . (4)化學反應速率一般不能用固體或純液體表示。 V=△ C/△ t 單位 :mol/ 、 mol/ 、 mol/ 如反應方程式 ∶ mA+nB=pY+qZ 則 VA=△ C（ A） /△ t， VB=△ C（ B） /△ t， VY=△ C（ Y） /△ t， VZ=△ C（ Z） /△ t。 則由圖中數 據分析可知：該反應的化學方程式為 ____________________；反應開始至 2 min時 ， 用 Z表示的平均反應速率為 ________________________。s － 1＝ mol 答案 3； molL1 ［ 特別提醒 ］ 在比較化學反應速率的大小時 ， 不能簡單直接地進行數據比較 ， 要做到反應速率的單位一致 ， 對應物質的化學計量數相同 ， 或換算成同一物質的反應速率后再進行比較 。L－ 1 m ol－ 1 5 mo l 342220 . 0 kJ 典例導析 知識點 1：有關反應熱的計算 例 1 已知： ① CH4(g)＋ 2O2(g)＝ CO2(g)＋ 2H2O(l) ΔH1＝－ Q1； ② 2H2(g)＋ O2(g)＝ 2H2O(g) ΔH2＝－ Q2； ③ 2H2(g)＋ O2(g)＝ 2H2O(l) ΔH3＝－ Q3。 3． 可燃物完全燃燒產生的熱量＝ n ΔH。mol－ 1 則反應： 2C(s)＋ 2H2(g)＋ O2(g)＝ CH3COOH(l)的反應熱為 ( ) A． － kJ 3． 將一個熱化學方程式顛倒時 ， ΔH的 “ ＋ ” 、 “ － ”號必須隨之改變 。mol－ 1 D． － kJ A． ①②④ B． ①②③ C． ③④ D． ①②③④ (2)通過分析反應過程中化學鍵的斷開和形成 ， 應用有關數據 ， 可以估算化學反應的反應熱 。mol－ 1 答案 C 12 知識點 2：化石能源的考查