人教版選修4 化學反應熱的計算 課件（31張）.pptx

第三節(jié)化學反應熱的計算 自主閱讀 自主檢測 一 蓋斯定律1 內(nèi)容不管化學反應是一步或分幾步完成 其反應熱是相同的 或者說 化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關 而與反應的途徑無關 2 特點 1 反應熱總值一定 如下圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應熱 則 h h1 h2 h3 h4 h5 2 能量守恒 能量既不會增加 也不會減少 只會從一種形式轉化為另一種形式 自主閱讀 自主檢測 二 反應熱計算的幾種類型1 依據(jù)熱化學方程式 反應熱的絕對值與各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比 依據(jù)熱化學方程式中的 h求反應熱 如aa g bb g cc g dd g habcd h n a n b n c n d q 2 依據(jù)蓋斯定律 根據(jù)蓋斯定律 可以將兩個或兩個以上的熱化學方程式包括其 h相加或相減 得到一個新的熱化學方程式 同時反應熱也做相應的改變 自主閱讀 自主檢測 3 依據(jù)反應物斷鍵吸收的熱量q吸與生成物成鍵放出的熱量q放進行計算 h q吸 q放 4 依據(jù)反應物的總能量e反應物和生成物的總能量e生成物進行計算 h e生成物 e反應物 5 依據(jù)物質(zhì)的燃燒熱 h計算 q放 n可燃物 h 6 依據(jù)比熱公式計算 q cm t 自主閱讀 自主檢測 已知 a 317 3kj mol 1b 379 3kj mol 1c 332 8kj mol 1d 317 3kj mol 1解析 h h1 h2 348 3kj mol 1 31 0kj mol 1 317 3kj mol 1 答案 a 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 蓋斯定律及反應熱的計算質(zhì)疑 在化學科研中 經(jīng)常要測量化學反應的反應熱 如天然氣的燃燒 實驗室酒精的燃燒 祥云火炬的燃燒 火箭發(fā)射時肼的燃燒等等 但是某些物質(zhì)的反應熱 由于種種原因不能直接測得 只能通過化學計算的方式間接獲得 如對于反應 c s o2 g co g 因為c燃燒時不可能完全生成co 總有一部分co2生成 因此這個反應的 h無法直接用實驗測得 那么該反應的反應熱是如何確定的呢 科學家的工作 1840年 瑞士化學家蓋斯通過大量的實驗證明 不管化學反應是一步完成或分幾步完成 其反應熱是相同的 也就是說 化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關 而與反應的途徑無關 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 蓋斯 g h hess 1802 1850 討論探究 1 什么是蓋斯定律 如何用圖示法表示蓋斯定律 2 結合下圖所示實例 說明如何從途徑角度 能量守恒角度理解蓋斯定律 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 山的高度與上山的途徑無關 3 根據(jù)下列已知條件 說明如何用蓋斯定律計算c s o2 g co g 的反應熱 h 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 探究提示 1 蓋斯定律是指 化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關 而與反應的途徑無關 用圖示可表示為 h h1 h2 h3 h4 h5 2 山的高度 相當于化學反應的焓變 與起點a 相當于反應的始態(tài) 和終點b 相當于反應體系的終態(tài) 的海拔有關 而與從a點到b點的途徑無關 3 要計算c s o2 g co g 的反應熱 分析已知的兩個熱化學方程式 可得到如下圖所示的關系 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 即 h h1 h2 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 蓋斯定律 1 內(nèi)容 對于一個化學反應 無論是一步完成還是分幾步完成 其反應焓變都是一樣的 即化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關 而與反應的途徑無關 2 意義 間接計算某些反應的反應熱 3 應用 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 題型一蓋斯定律的應用例題1實驗中不能直接測出由石墨與氫氣反應生成甲烷的 h 但可測出下面幾個反應的熱效應 根據(jù)蓋斯定律求反應c 石墨 2h2 g ch4 g 的 h4 解析 因為反應式 和 之間有以下關系 2 所以 h4 h2 2 h3 h1 393 5kj mol 1 2 285 8kj mol 1 890 31kj mol 1 74 8kj mol 1答案 h4 74 8kj mol 1 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 成功體驗1導學號27760009已知 2zn s o2 g 2zno s h 701 0kj mol 12hg l o2 g 2hgo s h 181 6kj mol 1則反應zn s hgo s zno s hg l 的 h為 a 519 4kj mol 1b 259 7kj mol 1c 259 7kj mol 1d 519 4kj mol 1 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 題型二利用燃燒熱計算反應熱例題2工業(yè)上利用天然氣 主要成分為ch4 與co2進行高溫重整制備co 已知ch4 h2和co的燃燒熱 h分別為 890 3kj mol 1 285 8kj mol 1和 283 0kj mol 1 則生成1m3 標準狀況 co所需熱量為 解析 首先依據(jù)燃燒熱定義寫出下列熱化學方程式 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 式 式 2 式 2即得ch4 g co2 g 2co g 2h2 g 所以 h h1 2 h2 2 h3 890 3 285 8 2 283 0 2 kj mol 1 247 3kj mol 1 生成1m3co所需熱量為答案 5520kj 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 成功體驗2甲烷的燃燒熱 h 890 3kj mol 1 1kgch4在25 101kpa時充分燃燒生成液態(tài)水放出的熱量約為 a 5 56 104kj mol 1b 5 56 104kj mol 1c 5 56 104kjd 5 56 104kj解析 16gch4燃燒放出890 3kj熱量 1kgch4燃燒放出的熱量為 1000g 55643 75kj 5 56 104kj 答案 c 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 題型三利用化學鍵斷裂和形成時的能量變化值計算反應熱例題3 2015全國 改編 甲醇是重要的化工原料 又可作為燃料 利用合成氣 主要成分為co co2和h2 在催化劑的作用下合成甲醇 發(fā)生的主要反應如下 已知反應 中的相關化學鍵斷裂時吸收的能量數(shù)據(jù)如下 由此計算 h1 kj 已知 h2 58kj mol 1 則 h3 kj mol 1 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 解析 1 反應熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學鍵所放出的能量的差值 則根據(jù)方程式co g 2h2 g ch3oh g 可知 h1 1076kj mol 1 2 436kj mol 1 3 413kj mol 1 343kj mol 1 465kj mol 1 99kj mol 1 根據(jù)蓋斯定律可知由 即可得到反應 則 h3 58kj mol 1 99kj mol 1 41kj mol 1 答案 99 41 情景導入 知識點撥 典例引領 重難點 12345 1 在298k 101kpa時 已知 則 h3與 h1和 h2間的關系正確的是 a h3 h1 2 h2b h3 h1 h2c h3 h1 2 h2d h3 h1 h2解析 因為反應式 之間存在關系 2 故 h1 2 h2 h3 答案 a 12345 2 已知25 101kpa條件下 由此得出的正確結論是 a 等質(zhì)量的o2比o3能量低 由o2變o3為吸熱反應b 等質(zhì)量的o2比o3能量低 由o2變o3為放熱反應c o3比o2穩(wěn)定 由o2變o3為吸熱反應d o2比o3穩(wěn)定 由o2變o3為放熱反應解析 由 得 2o3 g 3o2 g h 284 2kj mol 1 等質(zhì)量的o2比o3能量低 答案 a 12345 3 標準狀況下 氣態(tài)分子斷開1mol化學鍵的焓變稱為鍵焓 已知h h h o和oo鍵的鍵焓 h分別為436kj mol 1 463kj mol 1和495kj mol 1 下列熱化學方程式正確的是 12345 12345 4 已知na2co3 10h2o s na2co3 s 10h2o g h1 532 36kj mol 1 na2co3 10h2o s na2co3 h2o s 9h2o g h2 473 63kj mol 1 寫出na2co3 h2o脫水反應的熱化學方程式 解析 根據(jù)蓋斯定律 由 可得 h h1 h2 58 73kj mol 1 答案 na2co3 h2o s na2co3 s h2o g h 58 73kj mol 1 12345 5 水煤氣 主要成分是co h2 是重要的燃料和化工原料 可用水蒸氣通過熾熱的碳層制得 已知 12345 1 將2 4g碳轉化為水煤氣 再完全燃燒 整個過程的 h kj mol 1 2 由co h2在一定條件下獲得汽油的替代品 甲醇 甲醇的燃燒熱 h為 726 5kj mol 1 試寫出由co h2生成甲醇的熱化學方程式 解析 1 由蓋斯定律可知c s o2 g co2 g h 393 5kj m