高二化学知识梳理课件：13化学反应热的计算（人教版选修4）.ppt

第三节化学反应热的计算 燃料燃烧是放热的，我们如何计算燃料在燃烧时所放出的热量呢？燃料燃烧是放热的，我们如何计算燃料在燃烧时所放出的热量呢？ 1.理解盖斯定律，了解其在科学研究中的意义。 2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 3.通过有关反应热计算的学习过程，掌握有关反应热计算的方法和技巧，以进一步提高计算能力。 1内容 不管化学反应是一步完成或是几步完成，其反应热是相同的。或者说，化学反应的反应热只与体系的 和 有关，而与反应的 无关。始态始态终态终态途径途径 2特点 (1)反应的热效应只与 、 有关，与 无关。 (2)反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。 则H 。 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。始态始态终态终态途径途径H1H2H3H4H5 盖斯定律的应用 (1)盖斯定律的应用方法 常用方法 a虚拟路径法 若反应物A变为生成物D，可以有两种途径： (a)由A直接变成D，反应热为H； (b)由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为H1、H2、H3。 如图所示： 则有：HH1H2H3 b加合法 即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。实例实例 (2)应用盖斯定律计算反应热时的注意事项 热化学方程式同乘以或除以某一个数时，反应热数值也必须乘以或除以该数。 热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加、减，反应热也随之相加、减。 热化学方程式中的反应热指反应按所给形式完全进行时的反应热。 正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。 答案：A 1计算依据 (1) 。 (2) 。 (3) 的数据。热化学方程式热化学方程式盖斯定律盖斯定律燃烧热燃烧热 H 。393.5 kJ/mol(283.0 kJ/mol)110.5 kJ/mol 有关反应热的计算 (1)依据 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。 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。 可燃物完全燃烧产生的热量可燃物的物质的量其燃烧热 根据反应物和生成物的化学键断裂所吸收的能量，H反应物的化学键断裂所吸收的能量和生成物的化学键断裂所吸收的能量。 根据反应物和生成物的总能量计算 HE生成物E反应物 根据比热公式进行计算： QcmT (2)注意事项 反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做相同倍数的改变。 热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热。 正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。 求总反应的反应热，不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加。不论一步进行还是分步进行，始态和终态完全一致，盖斯定律才成立。某些物质只是在分步反应中暂时出现，最后应该恰好消耗完。 答案：C (2010广东高考)在298 K、101 kPa时，已知： 2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1 Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H2 2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3 则H3与H1和H2间的关系正确的是() AH3H12H2BH3H1H2 CH3H12H2 DH3H1H2 根据盖斯定律，第二个热化学方程式乘以2，再和第一个热化学方程式相加，即得出第三个热化学方程式。 答案：答案：A 热化学方程式进行变形时的注意事项 (1)反应热数值与各物质的化学计量数成正比。因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做相同倍数的改变。 (2)正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。 (3)热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。 (4)多个热化学方程式可以相加或相减，H也进行相应的相加或相减，得到一个新的热化学方程式。 (5)热化学方程式中的反应热是指反应按照所给形式完全进行时的反应热。 1(2011广州高二检测)S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。 已知：S(单斜，s)O2(g)=SO2(g)H1297.16 kJmol1 S(正交，s)O2(g)=SO2(g)H2296.83 kJmol1 S(单斜，s)=S(正交，s)H3 下列说法正确的是() AH30.33 kJmol1 B单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 CS(单斜，s)=S(正交，s)H30，单斜硫比正交硫稳定 答案：C(2011福州高二期末检测)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知： N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJmol1 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H2534 kJmol1 试计算1 mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为_kJ，写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式：_。 根据盖斯定律， 令2得2N2H4(g)N2(g)=2N2(g)4H2O(g)2NO2(g)H2H2H1， 整理得2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 135.7 kJ/mol。 则1 mol N2H4反应放出的热量为567.85 kJ。 答案：567.852N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 135.7 kJ/mol 利用已知反应热来求未知反应的反应热 一般的处理步骤如下： (1)确定待求的反应方程式； (2)找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置； (3)根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整计量数，或调整反应方向； (4)实行叠加并检验分析的结果正确与否。 2(2009山东高考节选)已知：O2(g)=O2(g)eH11 175.7 kJmol1 PtF6(g)e=PtF6(g)H2771.1 kJmol1 O2PtF6(s)=O2(g)PtF6(g)H3482.2 kJmol1 则反应O2(g)PtF6(g)=O2PtF6(s)的H_kJmol1。 解析：分析所求反应可知，即可得最终反应，故HH1H2H31 175.7 kJmol1(771.1 kJmol1)482.2 kJmol177.6 kJmol1。 答案：77.6 1下列说法正确的是() A放热反应发生时不必加热，吸热反应在加热后才能发生 B反应热指的是反应过程中放出的热量 C依据盖斯定律，热化学方程式具有加合性，也可以进行加、减、乘、除四则运算 D反应热的大小与反应的途径有关，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热基本相同 解析：反应吸热、放热与是否需要加热没有必然联系，A错误；反应热表示反应中的热效应，不仅指放热，也包括吸收的热量，B错误，据盖斯定律可判断D错误。 答案：C 答案：A 3已知氢气的燃烧热为285.8 kJmol1，CO的燃烧热为282.8 kJmol1；现有H2和CO组成的混合气体5.6 L(标准状况)，经充分燃烧后，放出总热量为71.15 kJ，并生成液态水。下列说法正确的是() A表示CO燃烧热的热化学方程式：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H565.6 kJmol1 B表示 H2燃烧热的热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJmol1 C燃烧前混合气体中H2的体积分数为40% D燃烧前混合气体中H2与CO的体积比为3 2 答案：D 4(2011山东省实验中学高二质检)(1)炭在火炉中燃烧很旺时，在往炉膛底内的热炭上喷洒少量水的瞬间，炉子内火会更旺，这是因为_。 (2)如果烧去同量的炭，喷洒过水的炭和没有喷洒过水的炭相比较，它们放出的总热量_(填“相同”或“不相同”)，这是因为_。 (3)如果欲使炉内的炭燃烧更充分，下列措施可行的是() A向炉内喷吹空气 B把块状炭碾碎 C使用H2O作催化剂 D提高炉膛内的温度 解析：往炉膛底热炭上喷洒少量水，即是高温下炽热炭与H2O反应：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，这样炭经反应变成气体燃料，燃烧时与空气接触充分，且燃烧快，所以炉火更旺。但是，反应中能量的变化只与反应物的多少和反应物、生成物的最终状态有关，与中间过程无关。所以，相同量的炭在燃烧时，喷洒水与没喷洒水燃烧放出的热是相同的。由此可知，要想使炭充分燃烧，只能适当吹入空气，使之燃烧时有足够O2，再者是将炭块碾碎，增大与空气接触面积，使用催化剂或提高炉内温度只能使反应更快地完成燃烧过程，并不能提供使炭燃烧更充分的条件。 答案：(1)炭与水反应生成CO和H2，燃烧更快火焰更旺 (2)相同相同的炭，耗用等量的空气，最终生成的CO2也相同，所以放热相同 (3)AB