化学反应的盖斯定律.ppt

化学反应中的能量变化,重点和热点： 1.化学反应中能量变化的有关概念, 了解吸热反应和放热反应,燃烧热和中和热; 2.热化学方程式的书写与判断对错; 3.判断各种条件下反应热或H的数量大小; 4.反应热的有关计算问题,盖斯定律的运用; 5.中和热实验测定; 6.常识性介绍燃料充分燃烧的条件，培养节约能源及环境保护等意识。 学习重点： 热化学方程式的判断正误、反应热或H数量大小的判断 。,1、化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化;,知识点1：化学反应中的能量变化的概念辨析,2、放热反应：,原 因：,反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量。,常见的放热反应：,燃烧与缓慢氧化， 中和反应。 金属与酸反应制取氢气， 生石灰和水反应等。,有热量放出的化学反应。,3、吸热反应：,常见的吸热反应：一般的分解反应;,原 因：,反应物具有的总能量低于生成物 具有的总能量。,有热量吸收的化学反应。,当反应物的总能量高于生成物的总能量，则放出热量。由于放热反应,使反应本身的能量降低,规定H0 或H为“+” .,4.从物质包含的能量角度理解反应热,H=生成物能量-反应物能量,5.从化学键的角度理解反应与能量变化的关系,键能数据： H-H 436 kJ/mol Cl-Cl 243 kJ/mol H-Cl 431 kJ/mol 键能与反应热的关系: H=反应物键能生成物键能（约为） H=（436+243）-2431=183KJ/mol,以H2+Cl2=2HCl为例,6.反应热、燃烧热、中和热,反应热：,在化学反应过程中放出或吸收的热量,符号： 单位：,燃烧热：,在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,中和热：,在稀溶液中，酸跟碱的反发生中和而生成1molH2O时所放出的热量,因而在写热化学方程式时，应以燃烧1mol物质或生成1molH2O为标准来配平其他物质的化学计量。,H,kJ/mol,7.注意问题：,例1下列说法正确的是（ ） A需加热方能发生的反应一定是吸热反应 B放热反应在常温下一定很易发生 C反应是吸热还是放热必须看反应物和生成 物具有的总能量的相对大小 D吸热反应在一定条件下也能发生,物质反应开始时需加热的反应：可能是吸热反应，也可能是放热反应。,反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必然联系。吸热反应也不一定必须加热.,CD,跟踪练习：,1. 反应C(石墨) C(金刚石)是吸热反应,由此可知 A、石墨比金刚石更稳定 B、金刚石和石墨可以相互转化 C、金刚石比石墨稳定 D、金刚石和石墨不能相互转化,AB,2.共价键的键能是指破坏1mol该键所消耗的能量或生成1mol该键所释放的能量。根据热化学方程式： S(s)+O2(g)=SO2(g)；H = 297.23kJ/mol，分析下列说法中正确的是（ ） A. S(g)+O2(g)=SO2(g)；H = QkJ/mol Q的值大于297.23 B. S(g)+O2(g)=SO2(g)；H = QkJ/mol Q的值小于297.23 C.1mol SO2的键能总和大于1molS和1molO2的键能总和 D. 1mol SO2的键能总和小于1molS和1molO2的键能总和,AC,跟踪练习：,3下列热化学方程式中H的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是 （ ） AH2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）； H=184.6kJ/mol BCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）； H=802.3kJ/mol C2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）； H=571.6kJ/mol DCO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）； H=283kJ/mol,D,4.下列有关中和热的说法不正确的是 （ ） A、在稀溶液里酸与碱反应，生成1molH2O放出的热量，叫中和热 B、1mol硫酸与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热 C、书写中和热的热化学方程式应以生成1molH2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数 D、醋酸(aq)与氢氧化钠(aq) 反应的反应热为Ha kJ/mol，则a 57.3,B,知识点2：热化学方程式的书写和判断正误,1、热化学方程式 ：,表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,2、书写热化学方程式的注意点：,A、要注明。 B、要注明。 C、要注明。 D、各物质前的化学计量数表示，,反应的温度和压强,反应热的数值H,注意“+、-”,反应物和生成物的聚集状态,物质的量,（物质前的化学计量数可以是小数或分数）,写出下列反应的热化学方程式： 1、5克碳酸钙分解时吸收8.885kJ热量。 2、1molC与适量的水蒸气反应，需吸收131.3kJ的热量。 3、1.00L0.10mol/LH2SO4溶液与足量稀的氢氧化钠溶液反应放出11.46kJ的热量。 4、57克辛烷完全燃烧恢复到常温下放出2759 kJ的热量。,1.（2006重庆卷）25、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是（ ） A.C(s)+O2(g)=CO(g); H=-393.5 kJ/mol B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); H=+571.6 kJ/mol C.CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g); H=-890.3 kJ/mol D.C6H12O6（s）+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l); H=-1 400 kJ/mol,感悟高考:,D,2.（05全国卷I）已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则 乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l)； H = 4b KJ/mol BC2H2(g) + 5/2O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l)； H = 2b KJ/mol C2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l)； H = 2b KJ/mol D2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l)； H = b KJ/mol,A,知识点3：判断各种条件下反应热或H 的数量大小,说明：由于反应物或生成物的状态不同、反应物的数量不同、反应产物不同，比较反应热的数量多少。 本知识点是高考的重点，作题时要分清比较的是反应热值(即Q)还是“H”。,例1、在同温、同压下，比较下列反应H1 、 H2的大小,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)； H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)； H2,分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定数量的热量, H1 H2,S(g)+O2(g)=SO2(g)； H1 S(S)+O2(g)=SO2(g)； H2,例2、在同温、同压下，比较下列反应放出热量H1、 H2的大小,两式数量相同，S由固态吸收热量转化为气态，再氧化燃烧生成SO2。其放出热量的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热量, H1H2,C(S)+1/2O2(g)=CO(g)； H1 C(S)+O2(g)=CO2(g)； H2,例3、在同温、同压下，比较下列反应H1、 H2的大小,固态C氧化为CO，释放出热量H1，CO是气体燃料，和O2反应生成CO2，又释放热量H3，两次释放热量的总和H1 H3，等于固态C氧化为气态CO2释放的热量H2 ，, H1 H2,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； H1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)= HCl(g)； H2,状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前式的一半，,例4、在同温、同压下，比较下列反应H1、 H2的大小, H1 H2,跟踪练习: 1.在同温同压下，下列各组热化学方程式中，H2H1的是( ). A2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)；H1 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)；H2 BS(g) + O2(g) SO2(g)； H1 S(s) + O2(g) SO2(g)；H2 CCO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g)；H1 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；H2 DH2(g) +Cl2(g)2HCl(g)；H1 1/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g) HCl(g)；H2,判断时:先看是放热反应,还是吸热反应,然后看判断的是”Q”还是”H”.,B,跟踪练习：,2已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为： H+(aq) + OH(aq) = H2O(l)；H = 57.3KJ/mol CH3COOH(aq) + NaOH(aq) = CH3COONa(aq) + H2O(l)； H = Q1KJ/mol 1/2H2SO4(浓) + NaOH(aq) = 1/2Na2SO4(aq) + H2O(l)； H = Q2KJ/mol HNO3(aq) + NaOH(aq) = NaNO3(aq) + H2O(l)； H = Q3KJ/mol 上述反应均系在溶液中进行的反应，Q1、Q2、Q3的关系正确的是： AQ1 Q2 Q3 B Q2 Q1 Q3 CQ2 Q3 Q1 D Q2 Q3 Q1,C,1. (2004年全国理综试题)已知 (1)H2(g)+O2(g) = H2O(g) H1= a kJmol-1 (2)2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H2= b kJ mol-1 (3)H2(g)+ O2(g) = H2O(l) H3= c kJ mol-1 (4)2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H4= d kJ mol-1 下列关系式中正确的是 Aabc0 B.bd0 C.2a=b0 D.2c= d0,2.(创新试题)已知723K时, 2SO2(g)+O2(g) = 2SO3(g) ; H=-Q kJ mol-1,在相同条件下,向一密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡时放出的热量为Q1;向另一容积相同的密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2,达到平衡时放出的热量为Q2;则Q、 Q1、 Q2满足的关系是（ ） A.Q2 = Q1 /2 B. Q2 Q1 /2 C. Q2 Q1 Q D. Q1 = Q2 Q,感悟高考：,C,BC,知识点4:反应热的有关计算问题,盖斯定律的运用,1.反应热、中和热、燃烧热的计算； 2.盖斯定律的应用; 3.反应热的常用计算方法: 反应热与反应物各物质的物质的量成正比; 反应热=反应物键能总和-生成物键能总和; 物质燃烧放热的计算:Q(放)=n(可燃物)*H.,盖斯定律,化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的.也就是说,在化学反应中，放出或吸收的热量，仅决定于反应物初始状态和生成物的最终状态，而与反应的途径无关。（或叙述为：若是一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。）,H1=H2+H3,例1.已知下列两个热化学方程式； H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1)； H=285.kJ/mol C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)； H=2220.0kJ/mol （1）实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ,则混 合气体中H2和C3H8的体积比是 。 （2）已知：H2O(1)=H2O(g)；H=+44.0kJ/mol 写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式。,1:1,C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)； H= 2044.0kJ/mol,例2. (07太原)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和氧化剂H2O2，当它们混合时即产生大量N2和水蒸气并放出大量热。已知0.4mol N2H4(1)与足量H2O2(1)反应生成N2和水蒸气放出256.65kJ的热量。,(1) 写出N2H4和的结构式： N2H4_ H2O2 _。 (2) 写出反应的热化学方程式：,5. (07太原)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和氧化剂H2O2，当它们混合时即产生大量N2和水蒸气并放出大量热。已知0.4mol N2H4(1)与足量H2O2(1)反应生成N2和水蒸气放出256.65kJ的热量。,HOOH,(1) 写出N2H4和的结构式： N2H4_ H2O2 _。 (2) 写出反应的热化学方程式：,5. (07太原)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和氧化剂H2O2，当它们混合时即产生大量N2和水蒸气并放出大量热。已知0.4mol N2H4(1)与足量H2O2(1)反应生成N2和水蒸气放出256.65kJ的热量。,HOOH,N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g); H=641.63kJ/mol,(1) 写出N2H4和的结构式： N2H4_ H2O2 _。 (2) 写出反应的热化学方程式：,(3) 已知H2O(g)=H2O(1); H=44kJ/mol，则16g液态肼与足量H2O2(1)反应生成N2和液态水时，放出热量:_kJ。 (4) 上述反应用于火箭推进器，除释放出大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的特点是:_。,(3) 已知H2O(g)=H2O(1); H=44kJ/mol，则16g液态肼与足量H2O2(1)反应生成N2和液态水时，放出热量:_kJ。 (4) 上述反应用于火箭推进器，除释放出大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的特点是:_。,408.8,(3) 已知H2O(g)=H2O(1); H=44kJ/mol，则16g液态肼与足量H2O2(1)反应生成N2和液态水时，放出热量:_kJ。 (4) 上述反应用于火箭推进器，除释放出大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的特点是:_。,408.8,对环境无污染,1（05江苏）氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为： H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)； H= 285.8 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)；H= 283.0 kJ/mol C8H18(l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9 H2O(l)； H= 5518 kJ/mol CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l)； H= 890.3 kJ/mol 相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是 AH2(g) BCO(g) CC8H18(l) DCH4(g),感悟高考:,B,2（05北京）CO、CH4均为常见的可燃性气体。 （1）等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是 。 （2）已知在101 kPa时，CO的燃烧热为283 kJ/mol。相同条件下，若2 molCH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30 倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是： 。 （3）120、101 kPa下，a mL由CO、CH4组成的混合气体在bmL O2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。 若混合气体与O2恰好完全反应，产生b mL CO2，则混合气体中CH4的体积分数为 （保留2位小数）。 若燃烧后气体体积缩小了a/4 mL ，则a与b关系的数学表示式是 。 29 1:4 CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)；H = 891KJ/mol 0.33 b5a/4,感悟高考:,2.硬纸板、碎纸条的作用： 保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的。,3.温度测定要测量酸、碱的起始温度（取平均值）；还要测量反应后的最高温度。重复实验三次,温度取平均值计算。注意试验操作细节。,1.实验装置:如图(或用生活用的保温壶、杯)。,4.计算公式: H=-(m1+m2)*c*(t2-t1)/n(H2O) =0.418(t2-t1)/n(H2O),知识点5:中和热实验测定,.燃料的充分燃烧:,1.燃料的现状:,知识点6:能源与环境,（2）化石燃料：,煤、石油、天然气,属一次性能