人教版 (2019)选择性必修1第一章 化学反应的热效应第二节 反应热的计算优秀第2课时导学案

第一章 第二节 第二课时

《反应热的计算》学案

【学习目标】

1.学会利用热化学反应方程式、盖斯定律、键能和能量图像数据来计算反应热；

2.学会有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。

【学习过程】

一、反应热的计算方法

【方法1】根据热化学方程式、燃烧热的数据进行反应热的计算

【例题1】黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之一，反应的化学方程式为:       4FeS2+11O2 2Fe2O3 + 8SO2

   在25 ℃和101 kPa时，1 mol FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853 kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用，大大降低了生产成本，对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。

（1）请写出FeS2燃烧的热化学方程式。

（2）计算理论上1 kg黄铁矿( FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。

【解答过程】：

【例题2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一，设它在人体组织中完全氧化时的热化学方程式为:   C6H12O6(s)+6O2(g)==6CO2(g)+6H2O(l)  △H=-2800 kJ/mol

计算100g 葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。

【解答过程】：

【方法2】根据盖斯定律进行反应热的计算

【例题3】焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法。这两个反应的热化学方程式分别为:

①C(s) + H2O(g)==CO(g) + H2(g)       △H1=+131.5 kJ/mol

②CH4(g) + H2O(g)==CO(g) + 3H2(g)   △H2=+205.9 kJ/mol

试计算CH4(g)==C(s) + 2H2(g)的△H。

【解答过程】：

【思考讨论】从理论上分析，若工业上要制取等物质的量的氢气，你会选择以上哪种方法？

【方法3】根据反应物、生成物的键能计算反应热

【例4】根据键能数据计算CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH＝           。

【方法4】根据物质总能量变化图像计算反应热

【例5】 根据如图数据写出反应CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)的热化学方程式：

                                                  。

二、随堂练习

【练习】 [2018·全国卷Ⅱ，27(1)节选，改编]CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。

已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH1

C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2

C(s)＋½O2(g)===CO(g)　ΔH3

该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。

【学习效果】

一、单项选择题I

1．已知火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)的燃烧热为6000 kJ·mol－1，则30 g二甲基肼完全燃烧放出的热量为(　 　)

A．1500 kJ            B．3000 KJ            C．6000 kJ           D．12000 kJ

2．已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ/mol；②N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ/mol，则2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH是(　 　)

A.－386 kJ/mol         B.＋386 kJ/mol        C.－746 kJ/mol         D.＋746 kJ/mol

3．在298 K、100 kPa时，有下列反应：

O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH1；

Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2；

2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3，

则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　 　)

A.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 B.ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2

C.ΔH3＝2ΔH2－ΔH1 D.ΔH3＝ΔH1－ΔH2

4．机动车尾气中含NO，在催化剂作用下，利用CO可将其转化为无毒的物质。已知下列热化学方程式：

①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH1＝＋180 kJ/mol；

②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2＝－564 kJ/mol；

则NO(g)＋CO(g)===CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝x kJ/mol，x为(　 　)

A.－744             B.＋744               C.－372              D.＋372

5．LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：

①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s)　ΔH＝－182 kJ/mol

②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ/mol

③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH＝－1196 kJ/mol

则反应2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)的焓变为(　 　)

A.＋351 kJ/mol        B.－351 kJ/mol        C.＋702 kJ/mol       D.－702 kJ/mol

6．已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a  kJ·mol－1

②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b  kJ·mol－1

③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c  kJ·mol－1

④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d  kJ·mol－1

下列关系中正确的是(　　)

A．a＜c＜0             B．b＞d＞0

C．2a＝b＜0             D．2c＝d＞0

二、单项选择题II

7．已知断裂 1 molH2(g) 中的 H — H 键需吸收 436 kJ 能量,断裂 1 molO2 中的共价键需吸收 496 kJ 能量,且氢气在氧气中燃烧的能量变化如图所示。下列说法正确的是(     )

A.  H2O(g)=H2(g)+1/2 O2(l)   ΔH=+242 kJ/mol

B.  H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l)   ΔH＜−242 kJ/mol

C.  形成 1 molH2O(g) 中的化学键需吸收 926 kJ 能量

D.  2 H2(g)+O2(g)=2 H2O(g)   ΔH=−1852 kJ/mol

8．白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P a kJ/mol、P—O b kJ/mol、P===O c kJ/mol、O===O d kJ/mol，根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是(　　)

A．(6a＋5d－4c－12b) kJ/mol

B．(4c＋12b－6a－5d) kJ/mol

C．(4c＋12b－4a－5d) kJ/mol

D．(4a＋5d－4c－12b) kJ/mol

三、非选择题

9．已知由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气时放出60.45 kJ的热量。

(1)写出H2燃烧的热化学方程式。（请写出计算过程）

(2)计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量。（请写出计算过程）

10．(1)标准状况下，6.72 L C2H2 (g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出389.7 kJ热量，请写出表示C2H2燃烧热的热化学方程式：                                                 。

(2)已知：C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ/mol

H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－b kJ/mol

CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3＝－c kJ/mol

计算C(s，石墨)与H2(g)反应生成1 mol CH4(g)的ΔH为                kJ/mol(用含a、b、c的式子表示)。