化学反应热的计算》课件(新人教版选修4).ppt

第三节 化学反应热的计算 教学目标： 1、从能量守恒角度理解并掌握盖斯定律； 2、能正确运用盖斯定律解决具体问题问题 ； 3、学会化学反应热应热 的有关计计算。 ks5u精品课件 强调：正逆反应的反应热效应数值相 等，符号相反。“+”不能省去。 知识回顾 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 ks5u精品课件 思考 298K，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1 mol N2(g)和3 mol H2(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， 1 mol N2(g)和 3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ ks5u精品课件 如何测定如下反应: C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 的反应热H1 能直接测定吗？如何测？ 若不能直接测，怎么办？ 思考 计算 ks5u精品课件 一盖斯定律：一盖斯定律： 1.盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完 成或分几步完成,其反应热相同。换句话 说,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。 ks5u精品课件 2、如何理解盖斯定律？ H、H1、H2 之间有何关系？ H=H1+H2 B H A C H1 H2 ks5u精品课件 CO(g) C(s) CO2(g) H1 H3 H2 例1 C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H1？ CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) H2-283.0 kJ/mol C(s)+O2(g) = CO2(g) H3-393.5 kJ/mol +) H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol ks5u精品课件 下列数据表示H2的燃烧热吗？Why？ H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g) = H2O (l) H244 kJ/mol 已知 H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol 实例2 ks5u精品课件 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： 1.写出目标方程式确定“过渡物质” (要消 去的物质) 2. 然后用消元法逐一消去“过渡物质”， 导出“四则运算式”。 盖斯简介 ks5u精品课件 【例1】已知 CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ; H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ; H2= 285.8 kJ/mol C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l); H3=-1370 kJ/mol 试计算: 2CO(g) 4 H2(g) = H2O(l) C2H5OH (l) 的H 【解】：2 + 4 - = HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol ks5u精品课件 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/mol N2H4(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。 2 N2H4(g)+ 2NO2(g) = 3N2(g)+4H2O(l) ; H=-1135.2kJ/mol ks5u精品课件 例3：已知： CH (g) + 2O2(g)= CO2 (g) + 2H2 O (l); H= -Q1 KJ/mol 2H2（g）+O2（g） = 2H2 O （g）; H= -Q2 KJ/mol 2H2（g）+O2（g） = 2H2 O （l）; H=- Q3 KJ/mol 常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的 混合气体11.2L(标况),经完全燃烧恢复常温 ,放出的热为:0.4Q1+0.05Q3 ks5u精品课件 1. 已知25、101kPa下，石墨、金刚 石燃烧的热化学方程式分别为： 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 A C(石墨，s)+O2(g)= CO2(g) H1=-393.5kJ/mol C(金刚石，s)+O2(g)= CO2(g) H2=-395.0kJ/mol 练习 ： ks5u精品课件 2. 在100 g 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)； = 110.35 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)； = 282.57 kJ/mol 与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是( ) A.392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJ H H C 练习 ： ks5u精品课件 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: 题型一：有关热化学反应方程式的 的含义及书写 题型二：燃烧热、中和热的判断、 求算及测量 ks5u精品课件 具体内容: 1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量， 写出其热化学反应方程式。 2、有关反应热的计算: （1）盖斯定律及其应用 （2） 根据一定量的物质参加反应放出的热 量（或根据已知的热化学方程式），进行 有关反应热的计算或比较大小。 (3)利用键能计算反应热 ks5u精品课件 课本P12 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 H 1.0g 17.87kJ H23g/mol(17.87kJ) 1.0g 411kJ/mol 答：略 注意热化学方程式正确书写，特别 注意有关单位的正确书写。 ks5u精品课件 课本P12 例2： 【解】 C2H6O(l) + 3O2(g)= 2CO2(g) 3H2O (l) 46g/mol 1366.8kJ/mol 1000g X X(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 ks5u精品课件 已知： C(s)+O2(g) = CO2(g) H=-393.5kJ/mol H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) H =- 41.8kJ/mol 欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢 气的质量比约为 ( ) A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8 B 变式练习1 ks5u精品课件 变式练习2 氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热 化学方程式分别为： H2(g)1/2O2(g)H2O(l)；H285.8kJ/mol CO(g)1/2O2(g)CO2(g)；H283.0kJ/mol C8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l)； H5518kJ/mol CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)； H890.3kJ/mol 相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷 完全燃烧时放出热量最少的是( ) A. H2(g) B. CO(g) C. C8H18(l) D. CH4(g) B ks5u精品课件 1已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6kJ/mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H=283.0kJ/mol 某H2和CO的混合气体完全燃烧时放 出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水 ，求原混合气体中H2和CO的物质的量 之比 课堂练习： 列方程求解 ks5u精品课件 若取金刚石和石墨的混合晶体共 1mol在O2中完全燃烧，产生的热量为 Q kJ，则金刚石和石墨的物质的量之 比为： 。 2已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧 的热化学方程式为： C(金刚石、s)+O2(g) = CO2(g) H1395.41kJ/mol C(石墨、s)+O2(g) = CO2(g) H2393.51kJ/mol 课堂练习： ks5u精品课件 课堂练习： 3已知胆矾溶于水时溶液温度降低， 胆矾分解的热化学方程式为： CuSO45H2O(s) = CuSO4(s)+5H2O(l) H=+Q1kJ/mol 室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液 时放热Q2kJ，则（ ） AQ1Q2 BQ1=Q2 CQ1Q2 D无法确定 A 盖斯定律的灵活应用 ks5u精品课件 G.H.Germain Henri Hess (18021850)俄国 化学家。1802年8月7日生于瑞士日内瓦，1850年 12月12日卒于俄国圣彼得堡(现为列宁格勒)。3 岁随父侨居俄国,并在俄国受教育。1825年于多 尔帕特大学获医学专业证书，同时受到了化学和 地质学的基础教育。18261827年，在斯德哥尔 摩J.J.贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学 。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作，后在伊尔 库茨克做医生并研究矿物。1830年当选为圣彼得 堡科学院院士，专门研究化学，任圣彼得堡工艺 学院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院 讲授化学。1838年成为俄国科学院院士。 盖斯简介 ks5u精品课件 盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气；发 现了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了炼铁中的热 现象，作了大量的量热工作。1836年发现，在任 何一个化学反应过程中,不论该反应过程是一步 完成还是分成几步完成,反应所放出的总热量相 同，并于1840年以热的加和性守恒定律公诸于世 ，后被称为盖斯定律。此定律为能量守恒