【步步高】2014-2015学年高中化学 1.1 化学反应的热效应（第三课时)同课异构课件 鲁科版选修4.ppt

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1、第第1章章化学反应与能量转化化学反应与能量转化第第1节节化学反应的热效应化学反应的热效应第第3课时课时2有关热化学方程式的计算有关热化学方程式的计算例例1、在一定条件下在一定条件下,CO和和CH4燃燃烧烧的的热热化学方程式化学方程式分分别为别为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；H=H=566KJ/molKJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；H=H=890KJ/molKJ/mol由由1摩摩CO和和3摩摩CH4组组成的混和气在上述条件下完全燃成的混和气在上述条件下完全燃烧时烧时,释释放的放的热热量量为为()A2912KJKJ B.2953KJKJ C.32

2、36KJKJ D.3867KJKJB3如何测定如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热的反应热H1能直接测定吗？如何测？能直接测定吗？如何测？若不能直接测，怎么办？若不能直接测，怎么办？4C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1=?CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H3=-393.5kJ/mol+=，则则 H1+H2=H3所以，所以，H1=H3-H2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol应用了什么规律？应用了什么规律？5 不管化学反应是一步完成或分不管化学反应是一步完成

3、或分几步完成，其反应热是相同的。几步完成，其反应热是相同的。化学反应的焓变（化学反应的焓变（H）只与反）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。应的途径无关。6一盖斯定律：一盖斯定律：1.1.盖斯定律的内容盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同其反应热是相同.换句话说换句话说,化学反应的反应热化学反应的反应热只与反应体系的只与反应体系的始态和终态始态和终态有关有关,而与反应的而与反应的途途径无关。径无关。7HH1+H22.盖斯定律直观化8CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3=

4、+实例实例19C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H3-393.5kJ/mol+)H1+H2=H3H1=H3H2=-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol10 若多步化学反应相加可得到新的化学反若多步化学反应相加可得到新的化学反应，则新反应的反应热即为上述多步反应的应，则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。反应热之和。总结规律：总结规律：注意：注意：1、计量数的变化与反应热数值的变化要对应、计量数的变化与反应热数值的变化要对应2、反应方向

5、发生改变反应热的符号也要改变、反应方向发生改变反应热的符号也要改变总结思考：总结思考：在用方程式叠加计算反应热时要注意哪在用方程式叠加计算反应热时要注意哪些问题？些问题？11 有些化学反应进行很慢或不易直接发生，有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖很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。斯定律获得它们的反应热数据。2盖斯定律的应用关键：关键：目标方程式的目标方程式的“四则运算式四则运算式”的导出。的导出。方法：写出目标方程式确定方法：写出目标方程式确定“过渡物质过渡物质”（要消去的物质）（要消去的物质）然后用然后用消元法消元法逐一

6、消去逐一消去“过渡物质过渡物质”，导出，导出“四则运算式四则运算式”。12阅读课本阅读课本P7，总结用盖斯定律进行计算的，总结用盖斯定律进行计算的过程，并仿照课本的计算过程做以下练习：过程，并仿照课本的计算过程做以下练习：例例1 1、已知：、已知：H H2 2O(g)=HO(g)=H2 2O(l)HO(l)H2 2=-44kJ/mol=-44kJ/mol H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)HO(g)H1 1=-241.8kJ/mol=-241.8kJ/mol 那么，那么，H H2 2的燃烧热的燃烧热H H是多少？是多少？H H2 2(g)+1/

7、2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)H=O(l)H=？kJ/molkJ/molH=HH=H1 1+H+H2 2=-285.8kJ/mol=-285.8kJ/mol13例例例例2 2、已知下列热化学方程式、已知下列热化学方程式、已知下列热化学方程式、已知下列热化学方程式:2Zn(s)+O 2Zn(s)+O2 2(g)=2ZnO(s)(g)=2ZnO(s)H H1 1=702.2 kJ/mol=702.2 kJ/mol 2Hg(l)+O 2Hg(l)+O2 2(g)=2HgO(s)(g)=2HgO(s)H H2 2=181.4 kJ/mol=181.4 kJ/mol 由此可

8、知由此可知由此可知由此可知Zn(sZn(s)+)+HgOHgO(s)=(s)=ZnO(sZnO(s)+)+Hg(lHg(l)的的的的H H值是？值是？值是？值是？H=0.5()H=0.5()H H1 1 H H2 214【例题例题3】已知已知CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H1=283.0kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H2=285.8kJ/molC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H3=-1370kJ/mol试计算试计算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的的H【解】：根据盖斯定律，反应根据盖斯定律，反应不论是一

9、步完成还是分几步完成，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。下面就看看反应其反应热效应都是相同的。下面就看看反应能不能由能不能由三三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应能不能分能不能分成成几步完成。几步完成。2+4-=所以，所以，HH12H24H3283.22285.841370339.2kJ/mol11/29/202215你知道神六的火箭燃料是什么吗？例例4 4：某次发射火箭，用：某次发射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧，生中燃烧，生成成N N2 2、液态、液态H H2 2O O。已知

10、：。已知：N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g)H(g)H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)HO(l)H2 2=-534kJ/mol=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学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。方程式。2 N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=1135.2kJ/mol 16例例5、同素异形体相互转化但反应热相当小、同素异形体相互

11、转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的个总过程的热效应是相同的”。已知：。已知：P4(s、白磷白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；=-2983.2kJ/molH1P(s、红磷、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；=-738.5kJ/molH2试写出白磷转化为红磷的热化学方程式试写出白磷转化为红磷的热化学方程式。P4(s、白磷白磷)=4P(s、红磷红磷

12、)；=-29.2kJ/molH17根据下列反应的焓变根据下列反应的焓变,计算计算C(石墨石墨)与与H2(g)反应生成反应生成1molC2H2(g)的焓变的焓变:C(石墨石墨)+O2(g)=CO2(g)H1=-393.5KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H2=-571.6KJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H3=-2599.2KJ/mol (4+4+)2)2得到得到得到得到2C(2C(石墨石墨石墨石墨)+H)+H2 2(g)=C(g)=C2 2H H2 2(g)(g)H=(H=(H H1 1 4+4+H H2 2 H H3 3)2)2 H=

13、+226.8kJ/molH=+226.8kJ/mol 18二：若某一化学反应可分为多步进行，则其总反应热为二：若某一化学反应可分为多步进行，则其总反应热为各步反应的反应热之和。各步反应的反应热之和。即即H=H1+H2+H3+一一：若某化学反应从始态（若某化学反应从始态（S）到终态（）到终态（L）其反应热为）其反应热为H，而从终态（，而从终态（L）到始态（）到始态（S）的反应热为）的反应热为H，这两者和为。这两者和为。即即H H =三：若多步化学反应相加可得到新的化学反应，则新反三：若多步化学反应相加可得到新的化学反应，则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。应的反应热即为上述多步反应的反

14、应热之和。小结：小结：19 298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式时，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，取在该温度下，取1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)放在放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么，其原因是什么？该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态，反应将达到平衡状态，1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)不能完全反

15、应生成不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放，因而放出的热量总小于出的热量总小于92.38kJ学与思学与思201.已知已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：分别为：据此判断，下列说法正确的是（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，石墨的能量由石

16、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比金刚石的高A课堂练习课堂练习212.已知已知2C（S）+O2（g）=2CO（g）H=221.0kJ/molkJ/mol，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）H=483.6kJ/molkJ/mol 则制备水煤气的反应则制备水煤气的反应C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的的H为为()A、+262.6kJ/molkJ/mol B、131.3kJ/molkJ/molC、352.kJ/molkJ/mol D

17、、+131.3kJ/molkJ/molD 22练习练习3.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知：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)=NH4Cl(aq)H5=？则第（则第（5）个方程式中的反应热）个方程式中的反应热H是是_。

18、根据盖斯定律和上述反应方程式得：根据盖斯定律和上述反应方程式得：(4)+(3)+(2)(1)=(5)，即，即H5=+16.3kJ/mol234 4、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：化学方程式为：2H2H2(q)2(q)+O+O2(q)2(q)=2H=2H2 2O O(l)(l)H H=-571.6 kJ/mol-571.6 kJ/molC C3 3H H8(q8(q+5O+5O2(2(=3CO=3CO2(q2(q+4H+4H2 2O O(l)(l)H=2220 kJ/mol2220 kJ/mol5mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气

19、和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ 3847kJ 则氢气和甲烷的体积比为则氢气和甲烷的体积比为 ()()(A)1:3 (B)3:1 (C)1:4 (D)1:1(A)1:3 (B)3:1 (C)1:4 (D)1:1B24 解解1 1：设：设H H2 2、C C3 3H H8 8的物质的量分别为的物质的量分别为x x，y yx+y=5(571.6/2)(x)+2220y=3847V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1x=3.75moly=1.25mol25解解2：1molH2燃烧放热燃烧放热285.8kJ1mol混合气混合气燃烧放热燃烧放热3847kJ/5=769.4kJH2285.8C3H42220769.41450.6483.631=26解解3：(巧解）巧解）5mol 5mol 混混合合气气中中，C C3 3H H8 8 物物质质的的量量必必小小于于2mol2mol，H H2 2 的物质的量必大于的物质的量必大于3mol3mol。2mol C2mol C3 3H H8 8 燃烧放热燃烧放热 4440 kJ,4440 kJ,超过总放热量超过总放热量 3847 kJ3847 kJn(Hn(H2 2):n(C):n(C3 3H H8 8)必大于必大于 3:23:2选选 B B