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1.1《化学反应的热效应》教学案（鲁科版化学选修4）

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
- 所需点数：1点
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※资料简介※
第3课时　习题课

[学习目标]　1.熟练掌握热化学方程式的书写及意义。2.熟练应用盖斯定律进行反应焓变的计算。

题型一　利用键能求反应热
方法点拨：在化学反应中，旧化学键断裂时，需要吸收能量；当原子重新组合，形成新化学键生成新物质时，又要释放能量。断裂1 mol化学键吸收的能量或形成1 mol化学键释放的能量，就是该化学键的键能。
例1 　某些化学键的键能如下表(kJ•mol－1)

键 H—H Br—Br I—I Cl—Cl H—Cl H—I H—Br
键能 436 193 151 247 431 299 356

(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量________kJ。
(2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是________。　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．Cl2>Br2>I2             B．I2>Br2>Cl2
预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中放热_______________________________。
解析　本题涉及键能与吸、放热的关系。考查了键能与反应热的定量关系。(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，参加反应的H2和Cl2都是1 mol，生成HCl 2 mol。则放出热量：436 kJ•mol－1×1 mol＋247 kJ•mol－1×1 mol－431 kJ•mol－1×2 mol＝－179 kJ。(2)反应H2＋X2===2HX中，若1 mol H2和1 mol X2反应生成2 mol HX，就有1 mol H—H和X—X键断裂，2 mol H—X键生成。放出的热量Qp(HX)＝E(H—H)＋E(X—X)－2•E(H—X)。将表中数据代入可算得：Qp(HCl)<Qp(HBr)<Qp(HI)。故H2在Cl2中燃烧放热最多，在I2中放热最少，选A。由此预测H2在F2中燃烧放热比在Cl2中放热多。
答案　(1)179　(2)A　多
变式训练1 　白磷与氧可发生如下反应：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－1、P—O b kJ•mol－1、P===O c kJ•mol－1、O===O d kJ•mol－1。
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－1
B．(4c＋12b－6a－5d) kJ•mol－1
C．(4c＋12b－4a－5d) kJ•mol－1
D．(4a＋5d－4c－12b) kJ•mol－1
答案　A
解析　化学反应的实质是旧键断裂和新键形成，其中旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成释放能量，反应方程式P4＋5O2===P4O10中有6 mol P－P键和5 mol O===O键断裂，同时生成4 mol P===O键和12 mol P－O键，因此ΔH＝(6a＋5d－4c－12b) kJ•mol－1。
题型二　热化学方程式的书写及正误判断
方法点拨：　书写热化学方程式要特别注意以下三点：
1．各物质在298 K,100 kPa时的聚集状态要注明。
2．放热、吸热时ΔH的符号及单位。
3．化学计量数与ΔH的值要匹配。
例2 　化学反应N2＋3H2 2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是(　　)

A．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(l)        ΔH＝2(a－b－c) kJ•mol－1
B．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)        ΔH＝2(b－a) kJ•mol－1
C.12N2(g)＋32H2(g) NH3(l)          ΔH＝(b＋c－a) kJ•mol－1
D.12N2(g)＋32H2(g) NH3(g)          ΔH＝(a＋b) kJ•mol－1
解析　由图可以看出，a为12 mol N2(g)＋32 mol H2(g)断键吸收的能量，b为1 mol N＋3 mol H形成1 mol NH3(g)释放的能量，所以12N2(g)＋32H2(g)===NH3(g)　ΔH＝(a－b) kJ•mol－1，而1 mol NH3(g)转化为1 mol的NH3(l)放出的能量为c kJ，所以有：12N2(g)＋32H2(g)===NH3(l)　ΔH＝(a－b－c) kJ•mol－1，即：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)　ΔH＝2(a－b－c) kJ•mol－1。
答案　A
变式训练2 　已知在298 K、1×105 Pa条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是(　　)
A．H2O(g)===H2(g)＋12O2(g)      ΔH＝242 kJ•mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)     ΔH＝－484 kJ•mol－1
C．H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)      ΔH＝242 kJ•mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)     ΔH＝484 kJ•mol－1
答案　A
解析　2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，则1 mol氢气燃烧生成水蒸气应放出12×484 kJ＝242 kJ热量，放出热量ΔH为“－”，各物质的状态分别是H2(g)、O2(g)、H2O(g)。B项中的H2O的状态应为气态；C、D项中ΔH的符号应为“－”；A项是逆向进行的反应，ΔH为“＋”，数值相等。故应选A。
变式训练3 　在298 K时通过实验测得如下数据，写出下列反应的热化学方程式。
(1)NO2(g)与H2O(l)反应生成2 mol HNO3(aq)时，放出138 kJ热量。
________________________________________________________________________
(2)1 mol C2H5OH(l)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 366.8 kJ热量。
________________________________________________________________________
(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)发生反应，生成Al2O3(s)放出1 669.8 kJ热量。
________________________________________________________________________
答案　(1)3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)   ΔH＝－138 kJ•mol－1
(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)    ΔH＝－1 366.8 kJ•mol－1
(3)2Al(s)＋32O2(g)===Al2O3(s)     ΔH＝－1 669.8 kJ•mol－1
题型三　利用盖斯定律进行反应焓变的计算
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