【正文】 ΔH1,4P(紅 ， s)＋ 5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2 。mol－ 1， 表示在25 ℃ 、 101 kPa時(shí) ， 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(shí) ，下列元素要生成對(duì)應(yīng)的氧化物： C→CO H→H2O。 書寫中和熱的熱化學(xué)方程式時(shí)生成的水必須為 1 mol， 書寫中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式時(shí)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(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算 第 1課時(shí) 蓋 斯 定 律 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 1．理解蓋斯定律的本質(zhì)，了解其在科學(xué)研究中的意義 2．掌握有關(guān)蓋斯定律的應(yīng)用 (重、難點(diǎn) ) 過程與方法 通過運(yùn)用蓋斯定律求有關(guān)物質(zhì)的反應(yīng)熱，進(jìn)一步理解反應(yīng)熱的概念 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過實(shí)例感受蓋斯定律的應(yīng)用，并以此說明蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要貢獻(xiàn) 自學(xué)導(dǎo)引 一 、 蓋斯定律 1． 蓋斯定律的內(nèi)容：不管化學(xué)反應(yīng)是一步或分幾步完成 ， 其反應(yīng)熱是 相同 的 。 二 、 蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要意義 因?yàn)橛行┓磻?yīng)進(jìn)行得很慢 ， 有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生 ，有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純 (有副反應(yīng)發(fā)生 )， 這給測(cè)定反應(yīng)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(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能 （ kJ 答案 B； D 跟蹤練習(xí) 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(zhì) ， 如釋放出氣體的體積和體系的壓強(qiáng)；也包括必須依靠?jī)x器來測(cè)量的性質(zhì) ， 如顏色的深淺 、 光的吸收 、 光的發(fā)射 、 導(dǎo)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(xué)生練習(xí)： 1． 把下列四種 X溶液 ， 分別加進(jìn)四個(gè)盛有 10mL濃度為 2 mol 學(xué)與問 ∶ 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率用不同的 反應(yīng)物 或生成物來表示，數(shù)值可能 但含意 , 速 率之比等 于該反應(yīng)方程式中對(duì)應(yīng) 之比。 解析 由圖可知 ， X、 Y的物質(zhì)的量隨反應(yīng)的進(jìn)行而減小 ， Z的物質(zhì)的量隨反應(yīng)的進(jìn)行而增大 ， 則 X和 Y為反應(yīng)物 ，Z為生成物 。L－ 1L－ 1min1 = mol 典例導(dǎo)析 知識(shí)點(diǎn) 1：化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算 例 1 在一密閉的容器里裝有氮?dú)夂蜌錃?。min－ 1。 mol－ 1 5 m ol 14＝1072 kJ2775 kJ≈513。 室溫時(shí)取體積比為 4∶ 1的甲烷和氫氣的混合氣體 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況 )， 經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)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(xué)方程式需相減 ， 最好能先把被減方程式進(jìn)行顛倒 ， 然后相加 ， 更不易出錯(cuò) 。mol－ 1 答案 D 1212 名師解惑 一 、 蓋斯定律的特點(diǎn) 1． 反應(yīng)熱效應(yīng)只與始態(tài) 、 終態(tài)有關(guān) ， 與反應(yīng)的途徑無關(guān) 。 已知有關(guān)數(shù)據(jù)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(yīng)熱 ΔH＝ ________kJ下面是有關(guān)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(zhì)量的 CH4和 CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)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(chǎn)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(chǎn)生的溫室效應(yīng)大 ， 故等質(zhì)量的 CH4比CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)大；天然氣燃燒生成的 CO2不是酸雨的成因 ， 因?yàn)?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(xué)方程式時(shí) ， 應(yīng)以燃燒 1 mol 物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù) ， 故在其熱化學(xué)方程式中常出現(xiàn)分?jǐn)?shù) 。mol－ 1。 為保證燃料的充分燃燒 ， 燃燒柴草時(shí)使用的風(fēng)屜 ， 是不是拉得越快越好 ？ 調(diào)節(jié)燃?xì)庠畹恼{(diào)節(jié)閥時(shí) ， 是不是空氣的通入量越大越好 ？ 自學(xué)導(dǎo)引 一 、 燃燒熱 1． 概念： 25 ℃ 、 101 kPa時(shí) ， 1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成 穩(wěn)定的化合物 時(shí)所放出的熱量 ， 叫做該物質(zhì)的燃燒熱 。 ② 實(shí)驗(yàn)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(huì)使測(cè)得的中和熱數(shù)值偏高 。mol－ 1中的反應(yīng)熱是指每摩爾反應(yīng) ， 放出的熱量為 kJ。 (4)將 NaOH溶液倒入小燒杯中 ， 攪拌溶液 ， 測(cè)量最高溫度 。 2． 表示意義：熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化 ， 也表明了化學(xué)反應(yīng)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(yīng) ， 只能稱為吸熱過程；同樣 ， 水蒸氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)水 ， 也不能稱為放熱反應(yīng) 。 (3)反應(yīng)熱的計(jì)算： 862 kJ－ 679 kJ＝ 183 kJ， 即放出 183 kJ的能量 。 其內(nèi)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(xué)物質(zhì) ， 一包是生石灰 ， 另一包是水 。 (2)吸熱反應(yīng)：反應(yīng)完成時(shí) ， 生成物釋放的總能量 小于 反應(yīng)物吸收的總能量 。其實(shí)兩者之間無必然聯(lián)系 ， 常溫下進(jìn)行的反應(yīng)可能是放熱反應(yīng) ， 如中和反應(yīng)；也可能是吸熱反應(yīng) ， 如 NH4 Cl與Ba(OH)2 (5)化學(xué)計(jì)量數(shù)和反應(yīng)熱的數(shù)值可以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同倍數(shù) 。 . ( )()210 4 1 8 ttn?生 成 的 水 名師解惑 一 、 書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng) 1． ΔH只能寫在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學(xué)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(guān)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(zhuǎn)化為紅磷時(shí)放出熱量 ， 所以白磷和紅磷與等量 O2反應(yīng)生成等量的 P2O5時(shí) ， 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(shí) ， 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(xué)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(guān)燃燒熱的計(jì)算 燃燒熱是以 1 mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的 。mol－ 1。mol－ 1 12 試通過計(jì)算說明等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量的比是 ________。 或者說 ， 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的 始態(tài) 和 終態(tài) 有關(guān) ， 而與反應(yīng)的 途徑 無關(guān) 。 此時(shí)如果應(yīng)用蓋斯定律 ， 就可以間接地把它們的反應(yīng)熱計(jì)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(yùn)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(yīng) P4(s)＋ 3O2(g)＝ P4O6(g)的反應(yīng)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(zhì)濃度 間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測(cè)量反應(yīng)的速率 。 這 2 min內(nèi)氮?dú)獾钠骄磻?yīng)速率是多少 ？ 氫氣和氨氣的平均反應(yīng)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(guān)系： υ(B)=3υ(A)； 3υ(C)=2υ(B)。s 1 答案： CD 3． 反應(yīng) 4A（ 氣 ） +5B（ 氣 ） == 4C(氣 )+6D（ 氣 ）在 5L的密閉容器中進(jìn)行 ， 半分鐘后 ， C的物質(zhì)的量增加了 。 注意問題 ∶ (1)化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)的快慢的尺度 ,它與時(shí)間和濃度變化有關(guān) . (2)在同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)來表示時(shí) ,其數(shù)值可以不同 ,但都表示同一個(gè)反應(yīng)的速率 .因此 ,表示化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí) ,必須說明反應(yīng)物中哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn) .不同物質(zhì)的速率的比值一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 . (3)一般來說 ,化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸減慢 .因此 ,某一段時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率 ,是平均速率 ,而不是指瞬時(shí)速率 . (4)化學(xué)反應(yīng)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(yīng)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(shù) 據(jù)分析可知：該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ____________________；反應(yīng)開始至 2 min時(shí) ， 用 Z表示的平均反應(yīng)速率為 ________________________。s － 1＝ mol 答案 3； molL1 ［ 特別提醒 ］ 在比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小時(shí) ， 不能簡(jiǎn)單直接地進(jìn)行數(shù)據(jù)比較 ， 要做到反應(yīng)速率的單位一致 ， 對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同 ， 或換算成同一物質(zhì)的反應(yīng)速率后再進(jìn)行比較 。L－ 1 m ol－ 1 5 mo l 342220 . 0 kJ 典例導(dǎo)析 知識(shí)點(diǎn) 1：有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)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(chǎn)生的熱量＝ n ΔH。mol－ 1 則反應(yīng)： 2C(s)＋ 2H2(g)＋ O2(g)＝ CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為 ( ) A． － kJ 3． 將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí) ， ΔH的 “ ＋ ” 、 “ － ”號(hào)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(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷開和形成 ， 應(yīng)用有關(guān)數(shù)據(jù) ， 可以估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 。mol－ 1 答案 C 12 知識(shí)點(diǎn) 2：化石能源的考查