第一章第三節(jié)　化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算課件（修改）.ppt

高中化學(xué) 選修4 人教版 第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算 目標(biāo)導(dǎo)航 1 從能量守恒角度理解并掌握蓋斯定律 通過蓋斯定律的運(yùn)用 進(jìn)一步理解反應(yīng)熱的概念 2 能正確運(yùn)用蓋斯定律解決具體問題 說明蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要作用 3 學(xué)會(huì)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算 一 蓋斯定律1 內(nèi)容不論化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成 其反應(yīng)熱是 的 填 相同 或 不同 2 特點(diǎn) 1 反應(yīng)的熱效應(yīng)只與始態(tài) 終態(tài)有關(guān) 與 無關(guān) 2 反應(yīng)熱總值一定 如下圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)熱 相 同 途徑 則 H 3 能量守恒 能量既不會(huì)增加 也不會(huì)減少 只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 3 意義利用蓋斯定律 可以間接計(jì)算難以直接測定的反應(yīng)熱 H1 H2 H3 H4 H5 議一議 1 已知 C s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol 1 答案 1 虛擬路徑 法根據(jù)蓋斯定律知 H1 H H2 H H1 H2 393 5kJ mol 1 283 0kJ mol 1 110 5kJ mol 1 2 方程式加合 法 2 根據(jù)蓋斯定律 利用 方程式加合法 計(jì)算反應(yīng)熱時(shí) 應(yīng)注意什么 答案 1 熱化學(xué)方程式同乘以某一個(gè)數(shù)時(shí) 反應(yīng)熱數(shù)值也必須乘上該數(shù) 2 熱化學(xué)方程式相加減時(shí) 同種物質(zhì)之間可相加減 反應(yīng)熱也隨之相加減 所求之和為其代數(shù)和 3 將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí) H的 號(hào)必須隨之改變 4 為了防止出錯(cuò) 應(yīng)將方程式左 右顛倒 用 加法 計(jì)算 二 反應(yīng)熱的計(jì)算反應(yīng)熱計(jì)算的幾種類型 1 依據(jù)熱化學(xué)方程式 反應(yīng)熱的絕對(duì)值與各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比 依據(jù)熱化學(xué)方程式中的 H求反應(yīng)熱 如 2 依據(jù)蓋斯定律 根據(jù)蓋斯定律 可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其 H相加或相減 得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式 同時(shí)反應(yīng)熱也作相應(yīng)的改變 3 依據(jù)反應(yīng)物斷鍵吸收熱量Q吸與生成物成鍵放出熱量Q放進(jìn)行計(jì)算 H 4 依據(jù)反應(yīng)物的總能量E反應(yīng)物和生成物的總能量E生成物進(jìn)行計(jì)算 H 5 依據(jù)物質(zhì)的燃燒熱 H計(jì)算 Q放 6 依據(jù)比熱公式計(jì)算 Q Q吸 Q放 E生成物 E反應(yīng)物 n可燃物 H cm t 算一算 答案25 2 已知在一定條件下 CO的燃燒熱為283kJ mol 1 CH4的燃燒熱為890kJ mol 1 求1molCO和3molCH4組成的混合氣體在上述條件下充分燃燒 釋放的熱量為 答案2953kJ解析Q 283kJ mol 1 1mol 890kJ mol 1 3mol 2953kJ 3 已知H H鍵鍵能為436kJ mol 1 H N鍵鍵能為391kJ mol 1 根據(jù)N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4kJ mol 1 則N N鍵的鍵能為 答案945 6kJ mol 1解析 H E N N 3E H H 6E N H 92 4kJ mol 1 代入數(shù)據(jù) 則E N N 945 6kJ mol 1 1 蓋斯定律的解題模型及應(yīng)用技巧 例1 根據(jù)蓋斯定律 結(jié)合下述熱化學(xué)方程式 回答問題 已知 1 NH3 g HCl g NH4Cl s H 176kJ mol 1 2 HCl g H2O l HCl aq H 72 3kJ mol 1 3 NH3 g HCl aq NH4Cl aq H 52 3kJ mol 1 4 NH4Cl s H2O l NH4Cl aq H Q則第 4 個(gè)方程式中的反應(yīng)熱是 答案 51 4kJ mol 1解析 利用蓋斯定律知 3 2 1 4 則 H 52 3kJ mol 1 72 3kJ mol 1 176kJ mol 1 51 4kJ mol 1 反思?xì)w納 1 解題模型 2 解題技巧首先確定待求的方程式 然后觀察待求方程式中的各物質(zhì)在已知方程式中的位置 最后根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)和位置的需要對(duì)已知方程式進(jìn)行處理 包括調(diào)整化學(xué)計(jì)量數(shù)或調(diào)整反應(yīng)方向 然后把各方程式進(jìn)行疊加并檢驗(yàn)正確與否 變式訓(xùn)練1已知 2CO g O2 g 2CO2 g H 566kJ mol 1 N2 g O2 g 2NO g H 180kJ mol 1 則2CO g 2NO g N2 g 2CO2 g 的 H是 A 386kJ mol 1B 386kJ mol 1C 746kJ mol 1D 746kJ mol 1答案C解析利用蓋斯定律可知 即可得 2CO g 2NO g N2 g 2CO2 g 故該反應(yīng)的 H 566kJ mol 1 180kJ mol 1 746kJ mol 1 2 反應(yīng)熱的比較 例2 下列各組熱化學(xué)方程式中 化學(xué)反應(yīng)的 H前者大于后者的是 C s O2 g CO2 g H1 CaCO3 s CaO s CO2 g H7CaO s H2O l Ca OH 2 s H8A B C D 答案C解析解答本題要注意以下兩點(diǎn) 1 依據(jù)蓋斯定律 設(shè)計(jì)合理的途徑 2 注意 H的正負(fù)號(hào)問題 作出正確判斷 方法總結(jié)反應(yīng)熱 H的大小比較是高考考查的常見知識(shí)點(diǎn) 也是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn) 現(xiàn)歸納總結(jié)如下 1 比較 H時(shí) 把反應(yīng)熱的 或 與反應(yīng)熱的數(shù)值看作一個(gè)整體進(jìn)行比較 而比較反應(yīng)放出或吸收的熱量時(shí)只比較數(shù)值 2 直接比較法依據(jù)規(guī)律 經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)直接判斷不同反應(yīng)的 H的大小的方法可稱為直接比較法 如 吸熱反應(yīng)的 H肯定比放熱反應(yīng)的大 前者大于0 后者小于0 H與物質(zhì)的量有關(guān) 同一反應(yīng)且物質(zhì)的狀態(tài)都相同時(shí) H 與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比 等質(zhì)量的反應(yīng)物完全燃燒肯定比不完全燃燒放出的熱量多 H則要小 一般情況下 生成等物質(zhì)的量的水時(shí) 強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)肯定比弱酸和強(qiáng)堿 弱堿和強(qiáng)酸 弱酸和弱堿的稀溶液反應(yīng)放出的熱量多 電離要吸熱 中和反應(yīng)在生成水的同時(shí)若還產(chǎn)生沉淀 如硫酸和Ba OH 2溶液反應(yīng) 則放出的熱量比只生成水的反應(yīng)放出的熱量多 H與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān) 等量的可燃物完全燃燒生成液態(tài)水肯定比生成氣態(tài)水放出的熱量多 等量的氣態(tài)反應(yīng)物反應(yīng)放出的熱量肯定比固態(tài)反應(yīng)物放出的熱量多 3 圖示比較法反應(yīng)熱是生成物所具有的總能量與反應(yīng)物所具有的總能量的差 即 H E生 E反 畫出化學(xué)變化過程中的能量變化圖 后 依據(jù)反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的高低關(guān)系可以很方便地比較 H的大小 這種方法稱為圖示比較法 例如 S g O2 g SO2 g H1 akJ mol 1 S s O2 g SO2 g H2 bkJ mol 1 由于S g 的能量高于S s 如圖所示 故相同條件時(shí) S g 能量高 生成SO2 g 放出熱量多 所以a b H1 H2 0 4 蓋斯定律法依據(jù)蓋斯定律 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài) 反應(yīng)物 和終態(tài) 生成物 有關(guān) 而與反應(yīng)進(jìn)行的具體途徑無關(guān) 比較兩個(gè)熱化學(xué)方程式相減所得到的熱化學(xué)方程式的 H是大于0還是小于0 可以用來判斷原來兩個(gè)反應(yīng)的 H的大小 這種方法稱為蓋斯定律法 變式訓(xùn)練2已知 則a b c d的關(guān)系正確的是 A a c 0B b d 0C 2a b 0D 2c d 0答案C解析對(duì)比 1 2 兩熱化學(xué)方程式可知 2a b 0 C正確 對(duì)比 3 4 兩式可知2c d 0 D錯(cuò)誤 則B也錯(cuò)誤 再對(duì)比 1 3 兩式 因等質(zhì)量的H2O g 比H2O l 的能量高 則 a c 又因?yàn)閍 c均為負(fù)值 故c a 0 A錯(cuò)誤 1 人體內(nèi)葡萄糖的消耗可用下列熱化學(xué)方程式表示 C6H12O6 s 6O2 g 6CO2 g 6H2O l H 2800 6kJ mol 1 如果某人每天消耗12540kJ熱量 則每天至少攝入葡萄糖的質(zhì)量為 A 806gB 1000gC 1250gD 1500g答案A 2 氫氣在氧氣中燃燒生成水蒸氣是一個(gè)放熱反應(yīng) 且反應(yīng)生成1molH2O g 時(shí)放出的熱量為QkJ 若反應(yīng)過程中破壞1mol氫氣中的H H鍵需消耗能量Q1kJ 破壞1mol氧氣中的O O鍵需消耗能量Q2kJ 則下列說法中正確的是 A 在整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中有2Q1 Q2 2QB 根據(jù)能量守恒有Q1 Q2 QC 由水蒸氣分解為氫氣和氧氣的 H Q Q1 Q2 kJ 答案D 3 已知膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低 膽礬分解的熱化學(xué)方程式為CuSO4 5H2O s CuSO4 s 5H2O l H Q1kJ mol 1 室溫下 若將1mol無水硫酸銅溶解為溶液時(shí)放熱Q2kJ 則 A Q1 Q2B Q1 Q2C Q1 Q2D 無法比較答案A 解析根據(jù)蓋斯定律 依題意 膽礬溶于水時(shí) 溶液溫度降低 說明該過程為吸熱反應(yīng) H總 0 H Q1kJ mol 1 H Q2kJ mol 1 由蓋斯定律 H總 H H Q1kJ mol 1 Q2kJ mol 1 0 則Q1 Q2 4 酸性氧化物和堿反應(yīng)生成酸式鹽的反應(yīng)很難直接測其反應(yīng)熱 已知常溫常壓下 將22gCO2通入750mL1mol L 1NaOH溶液中充分反應(yīng) 測得反應(yīng)放出xkJ的熱量 已知在該條件下 1molCO2通入1L2mol L 1的NaOH溶液中充分反應(yīng)放出ykJ熱量 則CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式為 A CO2 g NaOH aq NaHCO3 aq H 2y x kJ mol 1B CO2 g NaOH aq NaHCO3 aq H 2x y kJ mol 1 C CO2 g NaOH aq NaHCO3 aq H 4x y kJ mol 1D 2CO2 g 2NaOH l 2NaHCO3 l H 8x 2y kJ mol 1答案C解析0 5molCO2與0 75molNaOH反應(yīng) CO2過量 故反應(yīng)生成0 25molNa2CO3和0 25molNaHCO3 放出xkJ的熱量 若生成1molNa2CO3和1molNaHCO3應(yīng)放出4xkJ的熱量 1molCO2通入2molNaOH溶液中恰好生成1molNa2CO3 放出ykJ的熱量 由蓋斯定律可得 CO2和NaOH生成1molNaHCO3時(shí)放出熱量為 4x