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化学·选修4
学生分组探究一 盖斯定律在计算反应热中的应用 第 1 步探究——问题引入，自主探究 1．相同质量的 H2 分别与 O2 完全反应时生成液态水和气态水， 哪一个放出的热量多？ 【提示】 H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH<0； H2O(g)―→H2O(l) ΔH<0，所以生成液态水，放出热量多。
第 4 步运用——精选习题，落实强化
1．已知：
①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)
Δ H＝－221.0 kJ·mol－1；
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
Δ H＝－483.6 kJ·mol－1。
则制备水煤气的反应 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的 ΔH 为
A．＋262.6 kJ·mol－1
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(2)已知：温度过高时，WO2(s)转变为 WO2(g)： ①WO2(s)＋2H2(g) W(s)＋2H2O(g)
Δ H1＝＋66.0 kJ·mol－1 ②WO2(g)＋2H2(g) W(s)＋2H2O(g)
Δ H2＝－137.9 kJ·mol－1 则 WO2 (s) WO2(g)的 ΔH＝________。
B．－131.3 kJ·mol－1
()
C．－352.3 kJ·mol－1
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D．＋131.3 kJ·mol－1
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【解析】 根据盖斯定律，由题意知： ①×1/2－②×1/2 得： ΔH＝(－221.0 kJ·mol－1)×1/2－(－483.6 kJ·mol－1)×1/2＝＋ 131.3 kJ·mol－1。 【答案】 D
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2．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 ( ) A．生成物的总能量总是低于反应物的总能量 B．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应热 C．化学反应中的能量变化都表现为热量变化 D．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 【解析】 吸热反应中生成物的总能量大于反应物的总能量， A 错误；化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有电能、 光能等，C 错误；有些放热反应需要加热或点燃才能发生，D 错误。 【答案】 B
反应①减②得到 C(s)＋12O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1。
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1．易误诊断 (1)同温同压下，氢气和氯气分别在光照条件下和点燃的条件 下发生反应时的 ΔH 不同。( ) (2)盖斯定律遵守能量守恒定律。( ) (3)不同的热化学方程式不同，因反应的物质不同，故热化学 方程式不能相加减。( )
A．Δ H1>0，Δ H3<0
C．Δ H1＝ΔH2＋ΔH3
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B．Δ H2>0，Δ H4>0 D．Δ H3＝ΔH4＋ΔH5
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【解析】 A．C(s)、CO(g)在 O2(g)中燃烧生成 CO2，均为放 热反应，则有 ΔH1<0、ΔH3<0。
B．CO2(g)与 C(s)在高温条件下反应生成 CO(g)，该反应为吸 热反应，则有 ΔH2>0；Fe(s)与 O2(g)反应生成 Fe2O3(s)为放热反应， 则有 ΔH4<0。
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(4)如果用 E 表示破坏(或生成)1 mol 化学键所消耗(或释放)的 能量，则求 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的反应热时，可用下式表示： ΔH1＝2E(H—H)＋E(O===O)－2E(H—O)。( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)×
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4．为减少 SO2 的排放，常采取以下措施，将煤转化为清洁的 气体燃料。已知：
①H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) Δ H1＝－241.8 kJ·mol－1
②C(s)＋12O2(g)===CO(g) Δ H2＝－110.5 kJ·mol－1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式____。
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如图所示： A ―Δ―H→1 B ―Δ―H→2 C ―Δ―H→3 D
ΔH 则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
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第 3 步例证——典例印证，思维深化
(2014·江苏高考)已知：
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1 CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH2 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4 3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s) ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
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3．应用：因为有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发 生，有些反应的产品不纯，这给测定反应热造成了困难。应用盖 斯定律，就可以 间接 地把它们的反应热计算出来。如求 C(s)＋12 O2(g)===CO(g)的反应热：
根据盖斯定律，Δ H1＝ ΔH3＋ΔH2 ΔH3＝ ΔH1－ΔH2
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2．假定反应体系的始态为 S，终态为 L，它们之间变化如图
所示：S
Δ Δ
H1 H2
L，则下列说法不正确的是
(
)
A．若 ΔH1<0，则 ΔH2>0
B．若 ΔH1<0，则 ΔH2<0
C．Δ H1 和 ΔH2 的绝对值相等
D．Δ H1＋ΔH2＝0 【解析】 正、逆反应的 ΔH 数值相等，符号相反。若 ΔH1<0，
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2．一个化学反应由始态转化为终态可通过不同的途径进行， 在图示中各 ΔH 之间应该具有怎样的关系？
【提示】 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
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二、反应热的计算 1．反应热计算的主要依据是 热化学方程式 、盖斯定律 和 燃烧热 的数据。 2．计算反应热的常用解题方法有：列方程式、估算法、十字 交叉法等。
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3．已知①C(s)＋12O2(g)===CO(g)；②2H2(g)＋O2(g)===
2H2O(g)。经过哪个计算过程可得到 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋
H2(g)( ) A．①－②
B．①＋②
C．①－12② 【答案】 C
D．①＋12②
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B．－379.3 kJ·mol－1
C．－332.8 kJ·mol－1
D．317.3 kJ·mol－1
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【解析】 ①－②得 Zn(s)＋Ag2O(s)＝ZnO(s)＋2Ag(s) ΔH ＝－317.3 kJ/mol。
【答案】 A
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第 2 步阐述——要点归纳，深化知识
1．加和法
(1)方法：将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方
程式，反应热也作相应的变化。
(2)举例：
已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
Δ H1＝－483.6 kJ·mol－1
②H2O(g)===H2O(l)
ΔH2＝－44.0 kJ·mol－1
4．根据以下两个反应： C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1 依据盖斯定律，写出 C(s)与 O2(g)反应生成 CO(g)的热化学方 程式。
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所求热化学方程式为
H2(g)＋12O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。
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2．虚拟途径法 (1)方法： 先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即 可求得待求的反应热。 (2)举例： 若反应物 A 变为生成物 D，可以有两个途径： ①由 A 直接变成 D，反应热为 ΔH； ②由 A 经过 B 变成 C，再由 C 变成 D，每步的反应热分别为 ΔH1、ΔH2、ΔH3。化学·选修4来自自 主 学 习·
基
础
知 识
第三节
解 疑 合 探
·
重 难 释 疑
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化学反应热的计算
学 科 素 养
·
技 巧 方 法
课 时 作 业
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[学习目标] 1.从能量守恒的角度理解并掌握盖斯定律。 2. 能正确运用盖斯定律解决具体问题。(重点) 3.掌握化学反应热的 有关计算。
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一、盖斯定律 1．内容：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热 是 相同 的。或者说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和 终态 有关，而与 反应的途径 无关。
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2．从能量守恒定律角度理解：
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从 S→L，Δ H1<0，体系 放热 ； 从 L→S，Δ H2>0，体系 吸热 ； 根据能量守恒，Δ H1＋ΔH2＝0。