化学反应的盖斯定律优秀课件.ppt

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1、化学反应的盖斯定律第1页，本讲稿共43页重点和热点：重点和热点：1.化学反应中能量变化的有关概念化学反应中能量变化的有关概念,了解吸热反应和了解吸热反应和放热反应放热反应,燃烧热和中和热燃烧热和中和热;2.热化学方程式的书写与判断对错热化学方程式的书写与判断对错;3.判断各种条件下反应热或判断各种条件下反应热或H的数量大小的数量大小;4.反应热的有关计算问题反应热的有关计算问题,盖斯定律的运用盖斯定律的运用;5.中和热实验测定中和热实验测定;6.常识性介绍燃料充分燃烧的条件，培养节约能常识性介绍燃料充分燃烧的条件，培养节约能源及环境保护等意识。源及环境保护等意识。学习重点：学习重点：热化学方程

2、式的判断正误、反应热或热化学方程式的判断正误、反应热或H数量大小的数量大小的判断判断。第2页，本讲稿共43页1、化学反应中的化学反应中的能量能量变化变化,通常表现为通常表现为热量热量的变化的变化;知识点1：化学反应中的能量变化的概念辨析2、放热反应：放热反应：原因：原因：反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量。反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量。常见的放热反应：常见的放热反应：燃烧与缓慢氧化，燃烧与缓慢氧化，中和反应。中和反应。金属与酸反应制取氢气，金属与酸反应制取氢气，生石灰和水反应等。生石灰和水反应等。有热量放出的化学反应。有热量放出的化学反应。第3页，本讲稿共43页3、吸热反应：

3、吸热反应：常见的吸热反应：一般的分解反应常见的吸热反应：一般的分解反应;Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O+NHO+NH4 4ClCl反应。反应。C(s)+HC(s)+H2 2O(g)O(g)CO(g)+HCO(g)+H2 2(g)(g)C+COC+CO222CO2CO 以及：以及：KClOKClO3 3、KMnOKMnO4 4、CaCOCaCO3 3的分解等。的分解等。原原因：因：反应物具有的总能量低于生成物反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量。具有的总能量。有热量吸收的化学反应有热量吸收的化学反应。第4页，本讲稿共43页当反应物的总能量高于生成物的总能量，则放出热量。当反应

4、物的总能量高于生成物的总能量，则放出热量。由于放热反应由于放热反应,使反应本身的能量降低使反应本身的能量降低,规定规定H0 或或H为为“+”.4.从物质包含的能量角度理解反应热从物质包含的能量角度理解反应热H=生成物能量生成物能量-反应物能量反应物能量第5页，本讲稿共43页5.从化学键的角度理解反应与能量变化的关系从化学键的角度理解反应与能量变化的关系键能数据：键能数据：H-H 436 kJ/mol Cl-Cl 243 kJ/mol H-Cl 431 kJ/mol键能与反应热的关系键能与反应热的关系:H=反应物键能反应物键能生成物键能（约为）生成物键能（约为）H=（436+243）-2431=

5、183KJ/mol以以H2+Cl2=2HCl为例为例第6页，本讲稿共43页6.反应热、燃烧热、中和热反应热、燃烧热、中和热反应热：反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量在化学反应过程中放出或吸收的热量符号：单位：符号：单位：燃烧热：燃烧热：在在101kPa时，时，1mol物质物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定稳定的氧化物的氧化物时所放出的热量时所放出的热量中和热：中和热：在稀溶液中，酸跟碱的反发生中和而生在稀溶液中，酸跟碱的反发生中和而生成成1molH2O时所放出的热量时所放出的热量因而在写热化学方程式时，应以因而在写热化学方程式时，应以燃烧燃烧1mol物质物质或或生成生成1molH2O为标准

6、来为标准来配平其他物质的化学计量配平其他物质的化学计量。HkJ/mol第7页，本讲稿共43页7.注意问题：注意问题：例例1下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A需加热方能发生的反应一定是吸热反应需加热方能发生的反应一定是吸热反应B放热反应在常温下一定很易发生放热反应在常温下一定很易发生C反应是吸热还是放热必须看反应物和生成反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物具有的总能量的相对大小物具有的总能量的相对大小D吸热反应在一定条件下也能发生吸热反应在一定条件下也能发生 物质反应开始时物质反应开始时需加热需加热的反应：可能是的反应：可能是吸热反应吸热反应，也可能是也可能是放热反应放热反应。反应的热量

7、变化与反应发生是否需要加热没有必然联反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必然联系。吸热反应也不一定必须加热系。吸热反应也不一定必须加热.CD第8页，本讲稿共43页跟踪练习：跟踪练习：1.反应反应C(石墨石墨)C(金刚石金刚石)是吸热反应是吸热反应,由此可由此可知知A、石墨比金刚石更稳定、石墨比金刚石更稳定B、金刚石和石墨可以相互转化、金刚石和石墨可以相互转化C、金刚石比石墨稳定、金刚石比石墨稳定D、金刚石和石墨不能相互转化、金刚石和石墨不能相互转化AB第9页，本讲稿共43页2.共价键的键能是指破坏共价键的键能是指破坏1mol该键所消耗的能量或生成该键所消耗的能量或生成1mol该键所释放的能

8、量。根据热化学方程式：该键所释放的能量。根据热化学方程式：S(s)+O2(g)=SO2(g)；H=297.23kJ/mol，分析下列说法，分析下列说法中正确的是（中正确的是（）A.S(g)+O2(g)=SO2(g)；H=QkJ/mol Q的值大于的值大于297.23 B.S(g)+O2(g)=SO2(g)；H=QkJ/mol Q的值小于的值小于297.23 C.1mol SO2的键能总和大于的键能总和大于1molS和和1molO2的键能总和的键能总和 D.1mol SO2的键能总和小于的键能总和小于1molS和和1molO2的键能总和的键能总和AC第10页，本讲稿共43页跟踪练习：跟踪练习：3

9、下列热化学方程式中下列热化学方程式中H的绝对值能表示可燃物的燃的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是烧热的是（）AH2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）；）；H=184.6kJ/mol BCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）；）；H=802.3kJ/mol C2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；）；H=571.6kJ/mol DCO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）；）；H=283kJ/molD第11页，本讲稿共43页4.下列有关中和热的说法不正确的是下列有关中和热的说法不正确的是（）A、在在稀稀溶溶液液里里酸酸与与碱碱反反应应，生生成成1molH2O放放出出的的热热

10、量量，叫叫中中和热和热B、1mol硫硫酸酸与与1molBa(OH)2完完全全中中和和所所放放出出的的热热量量为为中中和和热热C、书书写写中中和和热热的的热热化化学学方方程程式式应应以以生生成成1molH2O(l)为为标标准准来来配平其余物质的化学计量数配平其余物质的化学计量数D、醋醋酸酸(aq)与与氢氢氧氧化化钠钠(aq)反反应应的的反反应应热热为为Ha kJ/mol，则，则aH2第18页，本讲稿共43页 S(g)+O2(g)=SO2(g)；H1 S(S)+O2(g)=SO2(g)；H2例例2、在同温、同压下，比较下列反应放出热、在同温、同压下，比较下列反应放出热量量H1、H2的大小的大小两式

11、数量相同，两式数量相同，S由固态由固态吸收热量转化为气态，吸收热量转化为气态，再氧化燃烧生成再氧化燃烧生成SO2。其放出热量的。其放出热量的总和小于总和小于由气态由气态S直接燃烧所放出的热量直接燃烧所放出的热量 H1H1的是的是().A2H2(g)+O2(g)2H2O(g)；H1 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)；H2BS(g)+O2(g)SO2(g)；H1 S(s)+O2(g)SO2(g)；H2CCO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)；H1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；H2DH2(g)+Cl2(g)2HCl(g)；H1 1/2 H2(g)+1/2 Cl2(g)HCl

12、(g)；H2 判断时判断时:先看是放热反应先看是放热反应,还是吸热反应还是吸热反应,然后看判断的是然后看判断的是”Q”还是还是”H”.B第22页，本讲稿共43页跟踪练习：跟踪练习：2已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为：已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为：H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)；H=57.3KJ/mol CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)；H=Q1KJ/mol 1/2H2SO4(浓浓)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)；H=Q2KJ/mol HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3

13、(aq)+H2O(l)；H=Q3KJ/mol 上述反应均系在溶液中进行的反应，上述反应均系在溶液中进行的反应，Q1、Q2、Q3的关系正确的是：的关系正确的是：AQ1 Q2 Q3 B Q2 Q1 Q3 CQ2 Q3 Q1 D Q2 Q3 Q1C第23页，本讲稿共43页1.(2004年全国理综试题年全国理综试题)已知已知(1)H2(g)+O2(g)=H2O(g)H1=a kJmol-1(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H2=b kJ mol-1(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l)H3=c kJ mol-1(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H4=d kJ mol-1下列

14、关系式中正确的是下列关系式中正确的是Aabc0 B.bd0 C.2a=b0 D.2c=d02.(创新试题创新试题)已知已知723K时时,2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g);H=-Q kJ mol-1,在相同条件下在相同条件下,向一密闭容器中通入向一密闭容器中通入2molSO2和和1molO2,达达到平衡时放出的热量为到平衡时放出的热量为Q1;向另一容积相同的密闭容器中通入向另一容积相同的密闭容器中通入1molSO2和和0.5molO2,达到平衡时放出的热量为达到平衡时放出的热量为Q2;则则Q、Q1、Q2满足满足的关系是（的关系是（）A.Q2=Q1/2 B.Q2 Q1/2 C.Q2 Q1

15、 Q D.Q1=Q2 Q 感悟高考：感悟高考：CBC第24页，本讲稿共43页知识点知识点4:反应热的有关计算问题反应热的有关计算问题,盖斯定律的盖斯定律的运用运用1.反应热、中和热、燃烧热的计算；反应热、中和热、燃烧热的计算；2.盖斯定律的应用盖斯定律的应用;3.反应热的常用计算方法反应热的常用计算方法:反应热与反应物各物质的物质的量成正比反应热与反应物各物质的物质的量成正比;反应热反应热=反应物键能总和反应物键能总和-生成物键能总和生成物键能总和;物质燃烧放热的计算物质燃烧放热的计算:Q(放放)=n(可燃物可燃物)*H.第25页，本讲稿共43页盖斯定律盖斯定律化学反应不管是一步完成还是分几步

16、完成化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相其反应热是相同的同的.也就是说也就是说,在化学反应中，放出或吸收的热量，仅决在化学反应中，放出或吸收的热量，仅决定于反应物初始状态和生成物的最终状态，而与反应的途定于反应物初始状态和生成物的最终状态，而与反应的途径无关。（或叙述为：若是一个反应可以分几步进行，则径无关。（或叙述为：若是一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。）同。）H1=H2+H3第26页，本讲稿共43页例例1.已知下列两个热化学方程式；已知下列两个热化学方程式；H2(g)+1/2O2

17、(g)=H2O(1)；H=285.kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)；H=2220.0kJ/mol （1）实验测得）实验测得H2和和C3H8的混合气体共的混合气体共5mol，完全燃，完全燃烧生成液态水时放热烧生成液态水时放热6262.5kJ,则混则混 合气体中合气体中H2和和C3H8的体积比是的体积比是 。（2）已知：）已知：H2O(1)=H2O(g)；H=+44.0kJ/mol 写出丙烷燃烧生成写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式。和气态水的热化学方程式。1:1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)；H=2044.0kJ/m

18、ol第27页，本讲稿共43页 例例2.(07太原太原)在火箭推进器中装有强还原剂在火箭推进器中装有强还原剂肼肼(N2H4)和氧化剂和氧化剂H2O2，当它们混合时即产生大量，当它们混合时即产生大量N2和水蒸气并放出大量热。已知和水蒸气并放出大量热。已知0.4mol N2H4(1)与与足量足量H2O2(1)反应生成反应生成N2和水蒸气放出和水蒸气放出256.65kJ的的热量。热量。(1)写出写出N2H4和的结构式：和的结构式：N2H4_ H2O2 _。(2)写出反应的热化学方程式：写出反应的热化学方程式：第28页，本讲稿共43页 5.(07太原太原)在火箭推进器中装有强还原剂肼在火箭推进器中装有强

19、还原剂肼(N2H4)和氧化剂和氧化剂H2O2，当它们混合时即产生大量，当它们混合时即产生大量N2和水蒸气并放出大量热。已知和水蒸气并放出大量热。已知0.4mol N2H4(1)与与足量足量H2O2(1)反应生成反应生成N2和水蒸气放出和水蒸气放出256.65kJ的的热量。热量。HOOH(1)写出写出N2H4和的结构式：和的结构式：N2H4_ H2O2 _。(2)写出反应的热化学方程式：写出反应的热化学方程式：HNNH H H第29页，本讲稿共43页 5.(07太原太原)在火箭推进器中装有强还原剂在火箭推进器中装有强还原剂肼肼(N2H4)和氧化剂和氧化剂H2O2，当它们混合时即产生大，当它们混合

20、时即产生大量量N2和水蒸气并放出大量热。已知和水蒸气并放出大量热。已知0.4mol N2H4(1)与足量与足量H2O2(1)反应生成反应生成N2和水蒸气放出和水蒸气放出256.65kJ的热量。的热量。HOOH N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g);H=641.63kJ/mol(1)写出写出N2H4和的结构式：和的结构式：N2H4_ H2O2 _。(2)写出反应的热化学方程式：写出反应的热化学方程式：HNNH H H第30页，本讲稿共43页 (3)已知已知H2O(g)=H2O(1);H=44kJ/mol，则，则16g液态肼与足量液态肼与足量H2O2(1)反应生成反应生成N

21、2和液态水时，放出热量和液态水时，放出热量:_kJ。(4)上述反应用于火箭推进器，除释放出大上述反应用于火箭推进器，除释放出大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的特点是的特点是:_。第31页，本讲稿共43页 (3)已知已知H2O(g)=H2O(1);H=44kJ/mol，则，则16g液态肼与足量液态肼与足量H2O2(1)反应生成反应生成N2和液态水时，放出热量和液态水时，放出热量:_kJ。(4)上述反应用于火箭推进器，除释放出大上述反应用于火箭推进器，除释放出大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的特点是

22、的特点是:_。408.8第32页，本讲稿共43页 (3)已知已知H2O(g)=H2O(1);H=44kJ/mol，则，则16g液态肼与足量液态肼与足量H2O2(1)反应生成反应生成N2和液态水时，放出热量和液态水时，放出热量:_kJ。(4)上述反应用于火箭推进器，除释放出上述反应用于火箭推进器，除释放出大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的特点是突出的特点是:_。408.8对环境无污染对环境无污染 第33页，本讲稿共43页1（05江苏）氢气（江苏）氢气（H2）、一氧化碳（）、一氧化碳（CO）、辛烷）、辛烷（C8H18）、甲烷（）、甲烷（CH4）的热化

23、学方程式分别为：）的热化学方程式分别为：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)；H=285.8 kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；H=283.0 kJ/molC8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9 H2O(l)；H=5518 kJ/molCH4(g)+2 O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)；H=890.3 kJ/mol相同质量的相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量完全燃烧时，放出热量最少的是最少的是AH2(g)BCO(g)CC8H18(l)DCH4(g)感悟高考感悟高考:B第34页，本讲稿共43页2（05北京）北京）C

24、O、CH4均为常见的可燃性气体。均为常见的可燃性气体。（1）等体积的）等体积的CO和和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是 。（2）已知在）已知在101 kPa时，时，CO的燃烧热为的燃烧热为283 kJ/mol。相同条件下，若。相同条件下，若2 molCH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1 mol CO完全燃烧完全燃烧放出热量的放出热量的6.30 倍，倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是：完全燃烧反应的热化学方程式是：。（3）120、101 kPa下，下，a mL由由CO、CH4组成的混合气体在

25、组成的混合气体在bmL O2中完中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。全燃烧后，恢复到原温度和压强。若混合气体与若混合气体与O2恰好完全反应，产生恰好完全反应，产生b mL CO2，则混合气体中，则混合气体中CH4的体积的体积分数为分数为 （保留（保留2位小数）。位小数）。若燃烧后气体体积缩小了若燃烧后气体体积缩小了a/4 mL，则，则a与与b关系的数学表示式是关系的数学表示式是 。29 1:4 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；H=891KJ/mol 0.33 b5a/4感悟高考感悟高考:第35页，本讲稿共43页2.硬纸板、碎纸条的作用：硬纸板、碎纸条的作用：保温、隔热、

26、减少实验过程中热量损保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的。失的目的。3.温度测定要测量酸、碱的起始温度温度测定要测量酸、碱的起始温度（取平均值）；还要测量反应后的最高（取平均值）；还要测量反应后的最高温度。重复实验三次温度。重复实验三次,温度取平均值计温度取平均值计算。注意试验操作细节。算。注意试验操作细节。1.实验装置实验装置:如图如图(或用生活用的保温壶、杯或用生活用的保温壶、杯)。4.计算公式计算公式:H=-(m1+m2)*c*(t2-t1)/n(H2O)=0.418(t2-t1)/n(H2O)知识点知识点5:中和热实验测定中和热实验测定第36页，本讲稿共43页.燃料的充分燃烧燃料的

27、充分燃烧:1.1.燃料的现状燃料的现状:知识点知识点6:能源与环境能源与环境第37页，本讲稿共43页（2）化石燃料：）化石燃料：煤、石油、天然气煤、石油、天然气属一次性能源、非再生能源。属一次性能源、非再生能源。特点：特点：（3）燃料充分燃烧的条件：）燃料充分燃烧的条件：燃烧时有足够的空气。燃烧时有足够的空气。燃料和空气要充分接触。燃料和空气要充分接触。产生污染物，造成环境污染。产生污染物，造成环境污染。（4 4）燃料不充分燃烧的危害：）燃料不充分燃烧的危害：产生的热量减少，造成资源浪费。产生的热量减少，造成资源浪费。第38页，本讲稿共43页A、通入足量空气，使燃料充分燃烧。（过、通入足量空气

28、，使燃料充分燃烧。（过多空气，将带走部分热量，造成浪费）多空气，将带走部分热量，造成浪费）（5）提高燃料燃烧效率的措施）提高燃料燃烧效率的措施B、增大燃料与空气的接触面积。（固体、增大燃料与空气的接触面积。（固体燃料粉碎，液体燃料雾化）燃料粉碎，液体燃料雾化）C、将煤气体和液体、将煤气体和液体第39页，本讲稿共43页C(s)+HC(s)+H2 2O(g)O(g)CO(g)+HCO(g)+H2 2(g)(g)CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g)O(g)COCO2 2(g)+H(g)+H2 2(g)(g)优点：优点：使煤的得到使煤的得到充分利用充分利用，同时又防止煤，同时又防止煤炭直接燃烧产

29、生炭直接燃烧产生二氧化硫二氧化硫和和烟尘烟尘污染环境。污染环境。、煤炭的综合利用、煤炭的综合利用（1 1）、煤的气化，液化）、煤的气化，液化原理：原理：用途：用途：作燃料作燃料，工业制备氢气的一种重要方法。，工业制备氢气的一种重要方法。COCO和和H H2 2还可以合成还可以合成液体燃料甲醇液体燃料甲醇。CO+2HCO+2H2 2CHCH3 3OHOH（液体）（液体）第40页，本讲稿共43页（2）高温干馏：把煤隔绝空气加强热，使其分解生）高温干馏：把煤隔绝空气加强热，使其分解生成焦炭，煤焦油和焦炉气。成焦炭，煤焦油和焦炉气。焦炭：用于冶金，如炼铁、制电石等。焦炭：用于冶金，如炼铁、制电石等。煤

30、焦油：进一步处理可得多种化工原料，用于制备煤焦油：进一步处理可得多种化工原料，用于制备染料、农药、医药等。染料、农药、医药等。焦炉：气可做气体燃料。焦炉：气可做气体燃料。（3）加生石灰脱硫：对于烟煤，如直接燃烧常常加）加生石灰脱硫：对于烟煤，如直接燃烧常常加少许生石灰脱硫，以防止少许生石灰脱硫，以防止SO2污染大气，反应方程式是：污染大气，反应方程式是：CaO+SO2 CaSO3,2CaSO3+O2 2CaSO4第41页，本讲稿共43页1、下下列列反反应应既既属属于于氧氧化化还还原原反反应应,又又是是吸吸热热反反应应的的是是()A.铝片与稀盐酸的反应铝片与稀盐酸的反应.B.Ba(OH)28H2

31、O与与NH4Cl的反应的反应.C.灼热的碳与灼热的碳与CO2的反应的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应甲烷在氧气中的燃烧反应2、下列燃料中、下列燃料中,不属于化石燃料的是不属于化石燃料的是()A.煤煤 B.石油石油 C.天然气天然气 D.水煤气水煤气练习练习cD第42页，本讲稿共43页3、酸雨危害可包括、酸雨危害可包括()对对人人体体的的直直接接危危害害,引引起起肺肺部部疾疾病病而而使使人人致致死死,引引起起河河流流,湖湖泊泊的的水水体体酸酸化化,严严重重影影响响水水生生动动植植物物的的生生长长,破破坏坏土土壤壤,植植被被,森森林林 腐腐蚀蚀金金属属,油油漆漆,皮皮革革,纺纺织品及建筑材料等织品及建筑材料等,渗入地下渗入地下,可能引起地下水酸化可能引起地下水酸化.A.B.C.D.D第43页，本讲稿共43页