一. 教學內容：
蓋斯定律 反應及其能量變化
二. 教學目標
1. 了解反應的途徑、反應體系。
2. 從能量守恒定律角度理解蓋斯定律。
3. 復習回顧反應熱及其相關。
三. 教學重點、難點
難點：反應熱的有關計算
四. 知識分析
（一）蓋斯定律：不管化學反應是一步完成或分幾步完成，其反應熱是相同的。換句話說，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。應用蓋斯定律可以間接地計算出反應熱。
說明：
1. 化學反應不管是一步完成或分幾步完成，其反應熱是相同的。如果一個反應可以分幾步完成，則各步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱是相同的。
（二）化學反應及其能量變化復習：
說明：
1. 反應熱：在化學反應過程中所釋放或吸收的能量都可以用熱量（或換成相應的熱量）來表示，叫反應熱，又稱“焓變”，符號用△H表示，單位一般采用kJ/mol
當△H為“＋”或△H>０時，為吸熱反應。
2. 中和熱和燃燒熱：
燃燒熱：在25℃、101kPa時，1mol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。一般情況下，完全燃燒時，一般情況C生成CO2；H生成水；S生成SO2。中和熱、燃燒熱的單位一般用kJ／mol表示。
3. 熱化學方程式：能表示參加反應的物質的量和反應熱的關系的化學方程式。書寫熱化學方程式時要注意以下幾點：狀態(tài)、物質的量、反應熱的單位及符號、條件等。
4. 反應熱和中和熱的測定：
中和熱的測定時同樣要注意保溫、隔熱，要用強酸與強堿的稀溶液在室溫下進行，測量溫度時一定要讀出最高點時的溫度，計算時要將測量的熱量換算成生成1mol水時所放出的能量。
5. 反應熱的計算：
燃燒熱的計算：一定量的可燃物燃燒放出的總熱量＝燃燒熱×可燃物的物質的量。
【典型例題
例1. 按照蓋斯定律，結合下列反應方程式，回答問題。已知：
（2）NH3（g）＋H2O（l）＝NH3?H2O（aq） △H＝－35.1kJ?mol－1
（4）NH3（aq）＋ HCl（aq）＝ NH4Cl（aq） △H＝－52.3kJ?mol－1
則第（5）個方程式中的反應熱是
解析：根據(jù)蓋斯定律：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。因此，本題中，起始物為固體氯化銨和水，最終物質為氯化銨溶液，中間的氨氣、氯化氫氣體、鹽酸溶液、氨水溶液等都是中間產(chǎn)物，在分析時要想法去除中間產(chǎn)物，保留起始物和最終物質。則反應：⑸＝⑵＋⑶＋⑷－⑴，即：△H＝－52.3kJ?mol－1－72.3kJ?mol－1－35.1kJ?mol－1－（－176kJ?mol－1）＝16.3kJ?mol－1
答案：△H＝＋16.3 kJ?mol－1
例2. 已知火箭發(fā)射時可用肼（N2H4）作燃料，二氧化氮作氧化劑，這兩者反應生成氮氣和水蒸汽。且： ①N2（g）＋2O2（g）＝2NO2g） △H1＝＋67 高中生物.7kJ?mol－1
②N2H4（g）＋O2（g）＝ N2（g）＋2H2O（g） △H2＝－534kJ?mol－1
（1）1mol氣態(tài)肼和NO2完全反應時放出的熱量
N2H4（g）＋ NO（2g）＝3/2 N2（g）＋2 H2O（g） △H3；根據(jù)蓋斯定律，一個反應僅與其始態(tài)和終態(tài)有關，而與其過程無關，則存在：②－①÷2＝③，即：△H2－△H1÷2＝△H3＝－567.85 kJ?mol－1
答案：1mol氣態(tài)肼和NO2完全反應時放出的熱量為567.85 kJ
N2H4（g）＋ NO2g）＝3/2 N2（g）＋2 H2O（g） △H3＝－567.85 kJ?mol－1
例3. 寫出下列熱化學方程式：
（2）0.5molCH4（g）完全燃燒生成CO2（g）和H2O （l）時，放出445kJ的熱量
NaOH（aq） ＋HCl（aq）＝NaCl（aq）＋H2O（l）；△H＝－57.4kJ/mol
例4. 某人浸泡在盛有60.0升水的浴盆中，在１小時內，人體所散發(fā)出的熱量使水溫從30℃上升到31.5℃（假設人體體溫保持恒定，且熱量沒有損失），該人一天可以釋放多少熱量？1克脂肪燃燒放出39.7J的熱量，如果該人在一天所需要的熱量以攝入脂肪來計算，則他一天至少需要攝入多少克脂肪？已知水的比熱容為4.2kJ•（kg•℃）－1
解析： 本題是有關反應熱的綜合計算題，人體一天散發(fā)的熱量可用Q＝cm△t計算，則某人一天散發(fā)的熱量為：4.2kJ•（kg•℃）－1•60kg•1.5℃•24＝9072 kJ；
則有：1：39.7kJ＝x：9072kJ，可得：x＝228.5g
答案：該人一天可以釋放9072kJ的熱量；他一天至少需要攝入228.5g脂肪。
【模擬】
一、選擇題
1. 下列敘述正確的是
B. 放熱反應不需要從外界吸收任何能量就能發(fā)生
D. 化學反應除了生成新的物質外，還伴隨著能量的變化
2. “可燃冰”又稱“天然氣水合物”，它是在海底的高壓、低溫的條件下形成的，外觀像冰。1體積“可燃冰”可貯載100～200體積的天然氣。下面關于“可燃冰”的敘述不正確的是
B. “可燃冰”是一種比較潔凈的能源
D. “可燃冰”的主要成分是甲烷
3. 近年來，我國許多城市禁止汽車使用含鉛汽油，其主要原因是
B. 降低汽油成本
D. 鉛資源短缺
4. 同溫同壓下，已知下列各反應為放熱反應，下列各熱化學方程式中熱量數(shù)值最小的是
B. 2A（g）＋ B（g ）＝2C （g） △H2
D. 2A（l）＋ B（l ）＝2C（l） △H4
5. 下列熱化學方程式中△H代表燃燒熱的是
B. S（s）＋ 3/2O2（g ）＝SO3（s） △H2
D. 2CO（g）＋ O2（g ）＝2CO2（g） △H4
6. 已知在1×105 Pa，298 K條件下，2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ的熱量，下列熱化學方程式正確的是
B. 2H2（g）＋ O2（g ）＝2H2O（l） △H＝－484 kJ/mol
D. 2H2（g）＋ O2（g ）＝2H2O（g） △H＝＋484 kJ/mol
7. 已知299 K時，合成氨反應 N2 （g）＋ 3H2（g ） 2NH3（g）△H＝－92.0 kJ/mol，將此溫度下的1 mol N2 和3 mol H2 放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應，測得反應放出的熱量為（忽略能量損失）
A、392.92kJ B、2489.44kJ
N2H4（g）＋O2（g）＝ N2（g）＋ 2H2O（g） △H＝－534kJ?mol－1
A、100.3kJ B、567.85kJ
2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g） △H＝－Q2kJ?mol－1
常溫下，取體積比為4：1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（標準狀況），經(jīng)完全燃燒后恢復到常溫，放出的熱量（單位：kJ）為 （ ）
C、0.4Q1＋0.1Q3 D、0.4Q1＋0.2Q3
11. 充分燃燒一定量丁烷氣體放出的熱量為Q，完全吸收它生成的CO2生成正鹽，需要5mol?L－1 的KOH溶液100mL ，則丁烷的燃燒熱為 （ ）
C、4Q D、2Q
12. 已知下列熱化學方程式：Zn（S）＋1/2 O2（g）＝ZnO（S）△H1； Hg（l）＋1/2 O2（g）＝HgO（S）△H2；則Zn（S）＋ HgO（S）＝Hg（l）＋ ZnO（S），△H值為 （ ）
C、△H1－△H2 D、－△H1－△H2
13. 已知H2（g）＋ Cl2（g）＝2HCl（g） △H＝－184.6kJ?mol－1，則HCl（g）＝1/2H2（g）＋1/2Cl2（g）的△H為 （ ）
C、－369.2kJ?mol－1 D、＋92.3kJ?mol－1
14. 已知：A（g）＋B（g）＝C（g）△H1；D（g）＋B（g）＝E（g）△H2；若A、D混合氣體1mol完全與B反應，放出熱△H3，則A、D的物質的量之比是（ ）
B、（△H3－△H2 ）:（△H1－△H3）
D、（△H1－△H2 ）:（△H3－△H2）
15. 已知①2C（S）＋ O2（g）＝2CO（g）△H＝－221.0 kJ?mol－1 ，②2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）
△H＝－483.6kJ?mol－1則制備水煤氣的反應C（S）＋H2O（g）＝CO（g）＋H2（g） 的△H為�。� ）
C、－352.kJ?mol－1 D、＋131.3kJ?mol－1
16. 科學家發(fā)現(xiàn)，不管化學反應是一步完成還是分幾步完成，該反應的熱效應是相同的，已知在常溫常壓下，1molC（石墨）完全燃燒生成CO2氣體，放熱393.5kJ，1molCO完全燃燒生成CO2氣體放熱283.0kJ，一步到位說法正確的是 （ ）
B. C（石墨，Ｓ）不完全燃燒，生成CO2和CO混合氣體時放熱283.0kJ
C. C（石墨）和CO2（g）反應生成CO（g）的反應是吸熱反應
①< height:20.25pt' > △H＝－381kJ/mol
△H＝＋381 kJ/mol
A. 兩個反應都是置換反應 B. 反應②是放熱反應
A. 標況下，燃燒1mol S放出的熱量為297.23 kJ
C. S（g）＋ O2（g ）＝SO2（g） 放出的熱量小于297.23 kJ
（1）圖中a，b分別代表什么意義？
。
已知20℃時，22.7g硝化甘油分解放出的熱量為154kJ，則每生成1mol氣體伴隨放出的熱量為 kJ.
21. 質量為8.00g的某氣體，含有3.01×1023個分子，其分子是由碳和氫兩種元素構成，實驗測得1mol該氣體完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳，能放出890kJ熱量。推出該氣體的化學式，并寫出其完全燃燒的熱化學方程式。
22. （1）據(jù)了解，我國興建的三峽工程提供的水力發(fā)電功率相當于3000萬kW的火力發(fā)電站。因此，三峽建設將有助于控制（ ）
（2）已知1 g碳粉在氧氣中完全燃燒放出的熱量是32.8 kJ（與1g 原煤相當），試寫出相關的熱化學方程式： 。
CH4（g）＋ 2O2（g ）＝2H2O（l）＋ CO2（g） △H＝－890 kJ/mol
一定量的CH4和CO的混合氣體完全燃燒時，放出的熱量為262.9 kJ，生成的CO2用過量的飽和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀。求混合氣體中CH4 和CO的體積比。
【試題答案】
1. C 2. C 3. C 4. A 5. C
6. A 7. C 8. C 9. B 10. A
11. A 12. C 13. D 14. B 15. D
16. CD 17. BC 18. AC
19. （1）活化能，反應熱；（2）放熱，<0；
20. 硫磺的燃燒熱為:放出298.37 kJ/mol
S（s）＋ O2（g ）＝SO2（g） △H＝－298.37 kJ/mol
CH4（g）＋ 2O2（g）＝2H2O（l）＋CO2（g） △H＝－890 kJ/mol
22. （1）AD （2）C（s）＋O2（g）＝CO2 （g） △H＝－393.6 kJ/mol
（3）解：設每天要消耗原煤為x噸
3×107 kW×24 h×3.6×103 kJ/（kW?h）＝x÷12×393.6×50％
CaCO3 ~ CO2
100 1
50g x x＝0.5 mol
解出a＝0.2 mol b＝0.3 mol
a/b＝2/3
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