高中化学人教版选修四（课件）第一章 化学反应与能量 第3节.ppt

1、知知 识识 点点 一一 知知 识识 点点 二二 学学 业业 分分 层层 测测 评评 第三节第三节 化学反应热的计算化学反应热的计算 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。 盖盖 斯斯 定定 律律 基础 初探 教材整理 1内容 不论化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热 。 2能量守恒定律 相同 从SL，H10，体系 ； 结论：(1)H1H20； (2)反应的热效应只与始态、终态有关，与 无关。 放热 吸热 途经 3意义 利用盖斯定律，可以间接计算难以直接测定的反应热。 (1)一个反应一步完成或分几步完成，两者相比，经过

2、的步骤越多，放出的 热量越多。( ) (2)化学反应的反应热与化学反应的始态有关，与终态无关。( ) (3)利用盖斯定律，可计算某些反应的反应热。( ) (4)任何化学反应的反应热都可以直接测定。( ) 【答案】 (1) (2) (3) (4) 合作 探究 盖斯定律的应用 探究背景 已知下述两个反应的H可以直接测得： (1)C(s)O2(g)=CO2(g) H1393.5 kJ mol 1 (2)CO(g)1 2O2(g)=CO2(g) H2283 kJ mol 1 探究问题 1.转化关系中表示C(s)CO2(g)有几种转化 方式？ 【提示】 有两种。C(s)CO(g)CO2；C(s)CO2(

3、g)。 2上述转化关系中H1、H2、H3有什么关系？ 【提示】 H1H2H3或H3H1H2。 3如何由已知两个热化学方程式快速求得C(s)CO(g)的热化学方程式？ 【提示】 热化学方程式(1)(2)得： C(s)1 2O2(g)=CO(g) H110.5 kJ mol 1 核心 突破 1利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤 2利用盖斯定律计算反应热的方法 (1)加和法：将所给热化学方程式适当加减得到所求热化学方程式，从而得 到反应热。 (2)虚拟途径法 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。 举例： 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径，如图：

4、 则有：HH1H2H3。 题组 冲关 题组1 利用盖斯定律书写热化学方程式 1已知C(s)1 2O2(g)=CO(g)； 2H2(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 B C1 2 D1 2 【答案】 C 2肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，生成N2和水 蒸气。已知： N2(g)2O2(g)=N2O4(g) H8.7 kJ mol 1 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534.0 kJ mol 1 下列表示肼与N2O4反应的热化学方程式，正确的是( ) A2N2H4(g)N2

5、O4(g)=3N2(g)4H2O(g) H542.7 kJ mol 1 B2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g) H1 059.3 kJ mol 1 CN2H4(g)1 2N2O4(g)= 3 2N2(g)2H2O(g) H1 076.7 kJ mol 1 D2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g) H1 076.7 kJ mol 1 【解析】 根据盖斯定律，由2得2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g) 4H2O(g) H1076.7 kJ mol 1，故选D。 【答案】 D 3(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO 和 H2)还原

6、氧 化铁，有关反应为： 【导学号：29910010】 CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g) H260 kJ/mol 已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566 kJ/mol 则 CH4与 O2反应生成 CO 和 H2的热化学方程式为 _。 (2)已知 Na2CO3 10H2O(g)=Na2CO3(s)10H2O(g) H532.36 kJ/mol Na2CO3 10H2O(s)=Na2CO3 H2O(s)9H2O(g) H473.63 kJ/mol 写出 Na2CO3 H2O 脱水反应的热化学方程式：_。 【解析】 (1)反应2得：2CH4(g)O2(g)=2CO(g

7、)4H2(g) H46 kJ/mol。 (2)反应得：Na2CO3 H2O(s)=Na2CO3(s)H2O(g) H58.73 kJ/mol。 【答案】 (1)2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g) H46 kJ/mol (2)Na2CO3 H2O(s)=Na2CO3(s)H2O(g) H58.73 kJ/mol 题组2 利用盖斯定律计算H 4(2016 衡阳高二检测)在298 K、100 kPa时，已知： (1)2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H1 (2)Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H2 (3)2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3 则H

8、3与H1和H2间的关系正确的是( ) AH3H12H2 BH3H1H2 CH3H12H2 DH3H1H2 【解析】 由盖斯定律将热化学方程式(1)(2)2可得：2Cl2(g) 2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3H12H2。 【答案】 A 5 (2016 绵阳高二检测)已知： CH3OH(l)的燃烧热为 726.6 kJ mol 1， HCHO(g) 的燃烧热为 563.6 kJ mol 1。 反应 CH3OH(l)1 2O2(g)=HCHO(g)H2O(l)的反应热为 H。有关判断正 确的是( ) A0536.6 kJ mol1 CH0 DH163 kJ mol 1 【解析】 由题

9、意知：CH3OH(l) 3 2 O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H726.6 kJ mol 1 ，HCHO(g)O 2(g)=CO2(g)H2O(l) H563.6 kJ mol 1 ，由盖 斯定律式式：CH3OH(l)1 2O2(g)=HCHO(g)H2O(l) H163.0 kJ mol 1。 【答案】 D 6由盖斯定律结合下述反应方程式，回答问题： (1)已知：C(s)O2(g)=CO2(g) H1； 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2； TiO2(g)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g) H3。 则TiO2(g)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(

10、g)的H_。(列出关 于H1、H2、H3的表达式) (2)已知：温度过高时，WO2(s)转变为WO2(g)： WO2(s)2H2(g)W(s)2H2O(g) H166.0 kJ mol 1 WO2(g)2H2(g)W(s)2H2O(g) H2137.9 kJ mol 1 则WO2(s)WO2(g)的H_。 【解析】 (1)将热化学方程式2得：H2H1H2 H3。(2)由可得 WO2(s)WO2(g) HH1H2(66.0 kJ mol 1) (137.9 kJ mol 1)203.9 kJ mol1。 【答案】 (1)2H1H2H3 (2)203.9 kJ mol 1 反反 应应 热热 的的

11、计计 算算 核心 突破 有关反应热的计算主要有以下几种类型 1依据热化学方程式：反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依 据热化学方程式中的H求反应热，如 aAbB=cCdD H a b c d |H| n(A) n(B) n(C) n(D) |Q| 则nA a nB b nC c nD d |Q| |H|。 2依据盖斯定律：根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程 式包括其H相加或相减，得到一个新的热化学方程式，同时反应热也作相应的 改变。 3依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放：HQ吸 Q放。 4依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物：HE生成物 E反应物

12、。 5依据物质的燃烧热H：Q放n可燃物|H|。 题组 冲关 题组1 焓变的计算 1已知：Zn(s)1/2O2(g)=ZnO(s) H1351.1 kJ/mol Hg(l)1/2O2(g)=HgO(s) H290.7 kJ/mol 则反应Zn(s)H2O(s)=ZnO(s)Hg(l)的焓变是( ) A441.8 kJ/mol B254.6 kJ/mol C438.9 kJ/mol D260.4 kJ/mol 【解析】 据盖斯定律式可得： Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l) H351.1 kJ/mol(90.7 kJ/mol) 260.4 kJ/mol。 【答案】 D 2(2015 重

13、庆高考)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方 程式为： S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g) Hx kJ mol 1 已知：碳的燃烧热 H1a kJ mol 1 S(s)2K(s)=K2S(s) H2b kJ mol 1 2K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s) H3c kJ mol 1 【导学号：29910011】 则 x 为( ) A3abc Bc3ab Cabc Dcab 【解析】 碳燃烧的热化学方程式为C(s)O2(g)=CO2(g) H1a kJ mol 1，将另外两个热化学方程式进行编号，S(s)2K(s)=K 2S(s)

14、H2 b kJ mol 1，2K 2(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s) H3c kJ mol 1，运用盖斯 定律，3得S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g) H(3abc)kJ mol 1，则x3abc，故A正确。 【答案】 A 3如表所示是某些物质的燃烧热数据 物质 C(s) H2(g) C2H4(g) C2H6(g) C3H8(g) C12H26(l) H/ kJ mol 1 393.5 285.8 1411.0 1559.8 2219.9 8571.4 (1)煤油的组成可看作C12H26，煤油燃烧生成液态水时的热化学方程式为 _。 (2)由上

15、表中的数据_(填“能”或“不能”)计算出反应：C2H4(g) H2(g)C2H6(g)的反应热。若能，该反应H_(若不能，此空不填)； 若不能，原因是_(若能，此空不填)。 【解析】 (2)C2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l) H1411.0 kJ mol 1 C2H6(g)7 2O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H1559.8 kJ mol 1 H2(g)1 2O2(g)=H2O(l) H285.8 kJ mol 1 得：C2H4(g)H2(g)=C2H6(g) H137.0 kJ mol 1。 【答案】 (1)2C12H26(l)37O2(g)=24CO2(g)

16、26H2O(l) H17 142.8 kJ mol 1 (2)能 137.0 kJ mol 1 【解析】 丙烷的分子式是C3H8,1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水，则丙 烷完全燃烧生成1.8 g水，物质的量为0.1 mol，所以反应放出的热量Q(2 215 kJ/mol 4)0.1 mol55.375 kJ，因此数值与选项A接近。故答案为A。 【答案】 A 5已知下列热化学方程式： C(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ mol 1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H483.6 kJ mol 1 现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧，共

17、放出 63.53 kJ热量，则炭粉与氢气的物质的量之比为 ( ) A11 B12 C23 D32 【解析】 设炭粉的物质的量为x，H2的物质的量为y，由题意知 xy0.2 mol 393.5 kJ mol 1x483.6 kJ mol 1 2 y63.53 kJ 解得x0.1 mol，y0.1 mol，则xy11。 【答案】 A 6(2014 重庆高考)已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) Ha kJ mol 1 2C(s)O2(g)=2CO(g) H220 kJ mol 1 HH、O=O和OH键的键能分别为436、496和462 kJ mol 1，则a为 ( ) A332 B118 C350 D130 【解析】 根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。根据题中给出的键能 可得出热化学方程式： 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H3(24364964462)kJ mol 1，即 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H3480 kJ mol 1， 题中2C(s)O2(g)=2CO(g) H2220 kJ mol 1， ()1 2得C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H1(H2H3) 1 2， 即a(220480)1 2130，选项D正确。 【答案】 D 学业分层测评（四）学业分层测评（四） 点击图标进入点击图标进入