湖南名校集体备课课件选修四1.3化学反应热的计算(共31张PPT).pptx

1、化学反应热的计算,思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？,正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。,学与思,1已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/mol (1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式 (2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式,热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应,（2）298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);H = -92.38kJ/mol。 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38

2、kJ，其原因是什么？,该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ,如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热H1？,能直接测定吗？如何测？ 若不能直接测，怎么办？,一、盖斯定律：,1.盖斯定律的内容：不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同。 换句话说,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。,HH1+H2,2盖斯定律直观化,CO(g),C(s),CO2(g),实例1,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H

3、1？,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/mol,C(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol,+),H1 + H2 = H3,H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol,下列数据表示H2的燃烧热吗？Why？,H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8kJ/mol,H2O(g)=H2O (l) H244 kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g)H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol,实例2,已知：,有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很

4、难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。,3盖斯定律的应用,关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。,方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质） 然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。,【例题1】已知 CO(g) + 1/2O2(g) =CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2O2(g) =H2O(l) H2= 285.8 kJ/mol C2H5OH(l) + 3O2(g) =2CO2(g) + 3H2O(l) H3=1370 kJ/mol 试计算2CO(g) 4H2(g)=H2O(l) C2H5OH(l) 的H,

5、【解】：根据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应能不能由三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应能不能分成几步完成。 2 + 4 = 所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol,例2：写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25,101 kPa时) 说明： （1）可以在书中查找需要的数据 （2）并告诉大家你设计的理由。,用一用盖斯定律,石墨能直接变成金刚石吗？,查燃烧热表知： C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) H

6、2=-395.0kJ/mol,所以， - 得： C(石墨，s)= C(金刚石，s) H=+1.5kJ/mol,观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？需要什么条件？,你知道神六的火箭燃料是什么吗？,例3：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。,2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/m

7、ol,二反应热的计算的常见题型：,题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写 1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程式。 2、有关反应热的计算 （1）盖斯定律及其应用 （2） 根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。 (3)利用键能计算反应热 题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量,例1：已知： CH4（g） + 2O2（g）=CO2 （g） + 2H2 O （l） H= -Q1 kJ/mol 2H2（g）+O2（g） =H2 O （g） H= -Q2 kJ/mol 2H2（g）+O2（g） =H2 O （l）

8、H=- Q3 kJ/mol， 常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标况)，经完全燃烧恢复常温，放出的热为：,0.4Q1+0.05Q3,例2.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知： (1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) H1=-176kJ/mol (2)NH3(g)+H2O(l)=NH3 H2O(aq) H2=-35.1kJ/mol (3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) H3=-72.3kJ/mol (4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) H4=-52.3kJ/mol (5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4

9、Cl(aq) H5=？ 则第（5）个方程式中的反应热H是_。 根据盖斯定律和上述反应方程式得： (4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即H5 = +16.3kJ/mol,1盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。 2盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。,小结,1. 在100 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且 C(s) +1/2O2(g) = CO(g)； = 110.35 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)； = 282.57 kJ/mol 与这些碳

10、完全燃烧相比，损失的热量是（ ）。 392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJ,C,随堂练习,2. 已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： 据此判断，下列说法正确的是（ ） A. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高,A,3.已知下列热化学方程式： 2H2（g）O2（g）=2H2O（g）；

11、H=4836 kJ/mol H2（g）O2（g）=H2O（g）；H=2418 kJ/mol H2（g）O2（g）=H2O（l）；H=2858 kJ/mol 则氢气的燃烧热为 （ ） A4386 kJ/mol B2418 kJ/mol C2858 kJ/mol D无法确定,C,3.已知Zn(s)O2(g)=ZnO(s)； H=350 kJ/mol，则1g Zn在氧气中燃烧放出的热量约为 ( ) A5.4 kJ B350 KJ C3.5 kJ D8.5 KJ,A,4.根据热化学方程式(在25、101 kPa时)： S(s)O2(g)=SO2(g)；H=297.23 kJ/mol，分析下列说法中不正

12、确的是( ) AS的燃烧热为29723 kJ/mol BS(g)O2(g)=SO2(g）放出的热量大于297.23 kJ CS(g)O2(g)=SO2(g)放出的热量小于297.23 kJ D形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S(s)和1 mol O2(g)的化学键所吸收的总能量,C,5.在同温同压下，下列各组热化学方程式中，H2H1的是( ) A2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)；H1 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)；H2 BS(g) + O2(g) SO2(g)； H1 S(s) + O2(g) SO2(g)；H2 CCO(g) + 1

13、/2 O2(g) = CO2(g)；H1 DH2(g) +Cl2(g)2HCl(g)；H1 1/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g) HCl(g)；H2,BD,6在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为： 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；H =566kJ CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)；H =890kJ 由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为( ) A2912kJ B2953kJ C3236kJ D3867kJ,B,7在相同条件下，下列三个化学反应放出的热量分别以H1、H2、H3表示，

14、 (1)2H2(g)+O2(g)2H2O(g)；H1 (2)2H2(g)+O2(g)2H2O(1)；H2 (3)H2(g)+O2(g)=H2O(g);H3 则H1、H2和H3的关系是 ( ) AH1 H2 H3 BH1 H2 ，H22H3 D无法比较,B,81g炭与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收 l0.94kJ热量,此反应的热化学方程式为（ ） AC+H2O=COH2；H = 131.3kJmol BC(s)+H2O(g)CO(g)十H2(g)；H = +10.94kJmol CC(s)+H2O(1)=CO(g)+H2(g)； H = +131.3kJmol DC(s)+H2O(g)=C

15、O(g)H2(g)；H = +131.3kJmol,D,9含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1molLH2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量，该反应的热化学方程式正确的是 ( ) A. KOH(aq)+H2SO4（aq）=K2SO4（aq）+H2O（l）；H = 11.46kJ/mol B. 2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l)；H = 11.46kJ/mol C. 2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O；H = 11.46kJ/mol D. KOH(aq)+H2SO4（aq）=K2SO4（aq）+H2O（l）；H = 57.3kJ/mol,D,10含Ba(OH)2lmol的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出114.6kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 ( ) ABa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l)； H = 114.6kJmol BBa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l)； H = +114.6kJmol C1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l)； H = 57.3kJmol D1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l)； H = +57.3kJmol,C,