人教版化学选修四《化学反应热的计算》ppt课件(42页)

第三节化学反应热的计算教学目标：在质量守恒定律和能量守恒定律的基础上理解、掌握盖斯定律，并学会应用盖斯定律进行化学反应热的计算；进一步巩固对化学反应本质的理解。1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-184.6kJ/mol则反应HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的△H为（）21A.+184.6kJ/molB.-92.3kJ/molC.-369.2kJ/molD.+92.3kJ/mol复习:21D2、甲硅烷（SiH4）是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水。已知室温下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ热量，其热化学方程式为：_____________________________________________SiH4(g)+O2(g)=SiO2(s)+H2O(l)△H=-1427.2kJ/mol3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol，计算下列反应中放出的热量。（1）用20gNaOH配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量为kJ。（2）用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出热量为kJ。（3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应，放出的热量（大于、小于、等于）57.3kJ，理由是。28.6511.46小于醋酸是弱电解质，只是少部分电离，发生电离时要吸热，中和时放热较少燃烧热在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量单位一般用kJ／mol表示的意义C的燃烧热为393.5kJ/mol，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量表示为：△H=-393.5kJ/mol研究的条件燃烧物的量反应程度反应程度◆能否根据式子：CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)ΔH=-445.15kJ/mol认为甲烷的燃烧热是445.15kJ/mol?2121不能燃烧热的计算例：0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中完全燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式为。B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)；△H=-2165kJ/mol下列数据△H1表示燃烧热吗？H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)△H1=-241.8kJ/mol那么，H2的燃烧热△H究竟是多少？如何计算？已知：H2O(g)==H2O(l)△H2=-44kJ/molH2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol如何测出这个反应的反应热：（1）C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol①+②=③，则ΔH1+ΔH2=ΔH3所以，ΔH1=ΔH3-ΔH2=-393.5kJ/mol-283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol应用了什么规律？影响反应热的因素1、与温度、压强有关（了解）2、与物质的状态有关3、与反应物的用量有关4、与反应条件（途径）无关——盖斯定律一、盖斯定律不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。如何理解盖斯定律？ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系？ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2例1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa时)说明：（1）可以在书中查找需要的数据（2）并告诉大家你设计的理由。查燃烧热表知：①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol所以，①-②得：C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H=+1.5kJ/mol观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？需要什么条件？你知道神六的火箭燃料是什么吗？例2：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol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。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/molCO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3=+例3C(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=△H3∴△H1=△H3－△H2=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol下列数据表示H2的燃烧热吗？H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l)△H2＝－44kJ/mol已知H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H＝△H1＋△H2＝－285.8kJ/mol例4298K，101kPa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1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？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，1molN2(g)和3molH2(g)不能完全反应生成2molNH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ学与思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，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。2．盖斯定律的应用关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质）然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。练习1.已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol(1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式(2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/molCO2(g)=C(石墨，s)+O2(g)△H1=+393.5kJ/mol2.已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=－393.51kJ·mol－1C(金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H=－395.41kJ·mol－1据此判断，下列说法中正确的是()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，石墨的能量比金刚石的高A3.已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol试计算④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH【解】：根据盖斯定律，反应④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④能不能由①②③三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应④能不能分成①②③几步完成。①×2+②×4-③=④所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol4.在100g碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；=－110.35kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；=－282.57kJ/mol与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（）A.392.92kJB.2489.44kJC.784.92kJD.3274.3kJHHC二．反应热的计算：利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算课本P14例1：【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s)23g/mol△H1.0g－17.87kJ△H＝23g/mol×(－17.87kJ)÷1.0g＝－411kJ/mol答：课本P14例2：【解】C2H6O(l)+3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)46g/mol－1366.8kJ/mol1000gXX＝(－1366.8kJ/mol×1000g)/46g/mol＝－29710kJ答：1kg乙醇燃烧后放出29710kJ热量设1kg乙醇燃烧后放出的热量为X练习1.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知：(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（5）个方程式中的反应热△H是________。根据盖斯定律和上述反应方程式得：(4)+(3)+(2)-(1)=(5)，即△H5=+16.3kJ/mol2.已知下列热化学方程式：2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）；ΔH=－483．6kJ/molH2（g）＋O2（g）=H2O（g）；ΔH=－241．8kJ/molH2（g）＋O2（g）=H2O（I）；ΔH=－285．8kJ/mol则氢气的燃烧热为（）A．－438．6kJ/molB．－241．8kJ/molC．－285．8kJ/molD．无法确定C3.已知Zn（s）＋O2（g）=ZnO（s）；ΔH=－350kJ/mol，则1gZn在氧气中燃烧放出的热量约为（）A．5．4kJB．350KJC．3．5kJD．8．5Kj350÷65=5.4（KJ）A4.根据热化学方程式（在25℃、101kPa时）：S（s）＋O2（g）=SO2（g）；ΔH=－297．23kJ/mol，分析下列说法中不正确的是（）A．S的燃烧热为297．23kJ/molB．S（g）＋O2（g）=SO2（g）放出的热量大于297．23kJC．S（g）＋O2（g）=SO2（g）放出的热量小于297．23kJD．形成1molSO2的化学键所释放的总能量大于断裂1molS（s）和1molO2（g）的化学键所吸收的总能量C5.在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2△H1的是()A．2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)；△H12H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)；△H2B．S(g)+O2(g)＝SO2(g)；△H1S(s)+O2(g)＝SO2(g)；△H2C．CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；△H12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H2D．H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)；△H11/2H2(g)+1/2Cl2(g)＝HCl(g)；△H2BD6.在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别