高中化学 第一章 化学反应与能量 1.3 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 阅读思考 自主检测 任务一 阅读教材第11页到第12页 回答下列问题 1 盖斯定律的内容是什么 提示不管化学反应是一步完成或分成几步完成 其反应热是相同的 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 2 如何利用教材第12页的两个热化学方程式计算c co的焓变 提示利用盖斯定律计算 具体过程见教材第12页 任务二 认真阅读教材第12页到第13页的内容 尝试解答教材中的例题1 例题2 例题3 体会如何利用热化学方程式 燃烧热和盖斯定律计算反应的反应热 阅读思考 自主检测 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 探究问题1 盖斯定律的本质是什么 如何用图示法表示盖斯定律 提示盖斯定律的本质是能量守恒 用图示可表示为 h h1 h2 h3 h4 h5 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 提示要计算的反应热 分析已知的两个热化学方程式 可得到如下图所示的关系 即 h h1 h2还可以利用化学键断裂与形成时的能量变化 热化学方程式 燃烧热 中和热等计算反应热 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 一 盖斯定律1 内容对于一个化学反应 无论是一步完成还是分几步完成 其反应焓变都是一样的 即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 2 意义间接计算某些反应的反应热 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 3 应用 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 二 反应热的计算1 主要依据热化学方程式 化学键断裂与形成时的能量变化 盖斯定律及燃烧热 中和热等 2 主要方法 1 根据热化学方程式计算 反应热与反应物和生成物各物质的物质的量成正比 2 根据反应物和生成物的总能量计算 h e生成物 e反应物 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 3 依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算 h e反应物的化学键断裂吸收的能量 e生成物的化学键形成释放的能量 4 根据盖斯定律计算 化学反应的反应热只与反应的始态 各反应物 和终态 各生成物 有关 而与反应的途径无关 即如果一个反应可以分步进行 则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 考向一盖斯定律的应用 例题1 实验中不能直接测出由石墨与氢气反应生成甲烷的 h 但可测出下面几个反应的热效应 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 解析 因为反应式 和 之间有以下关系 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 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 规律方法点拨 1 盖斯定律应用的常用方法 虚拟路径法 若反应物a变为生成物d 可以有两个途径 a 由a直接变成d 反应热为 h b 由a经过b变成c 再由c变成d 每步的反应热分别为 h1 h2 h3 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 加和法 利用加和法计算反应焓变一般要经过4步 a 确定待求反应的化学方程式 b 找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置 是同侧还是异侧 c 根据待求方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数 d 对处理后的已知热化学方程式进行加和 利用同侧相加 异侧相减原则 计算待求反应的焓变 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 2 应用盖斯定律计算反应热时应注意的问题 首先要明确所求反应的始态和终态 各物质的化学计量数 判断该反应的吸 放热情况 不同途径对应的最终结果应一样 当热化学方程式乘以或除以某一个数时 h也应乘以或除以同一个数 方程式进行加减运算时 h也同样要进行加减运算 注意各步反应 h的正负 将一个热化学方程式逆向书写时 h的符号也随之改变 但绝对值不变 在设计反应过程中 会遇到同一物质的三态 固 液 气 的相互转化 状态由固 液 气变化时 会吸热 反之会放热 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 答案 c 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 考向二利用燃烧热计算反应热 例题2 工业上利用天然气 主要成分为ch4 与co2进行高温重整制备co 已知ch4 h2和co的燃烧热 h分别为 890 3kj mol 1 285 8kj mol 1和 283 0kj mol 1 则生成1m3 标准状况 co所需热量为 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 答案 5520kj 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 规律方法点拨利用燃烧热进行反应热的有关计算时 一般首先根据题给数据写出表示物质燃烧热的热化学方程式 然后结合盖斯定律进行相关计算 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 成功体验2甲烷的燃烧热 h 890 3kj mol 1 1kgch4在25 101kpa时充分燃烧生成液态水放出的热量约为 a 5 56 104kj mol 1b 5 56 104kj mol 1c 5 56 104kjd 5 56 104kj解析 16gch4燃烧放出890 3kj热量 1kgch4燃烧放出的热量为 1000g 55643 75kj 5 56 104kj 答案 c 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 考向三利用化学键断裂和形成时的能量变化值计算反应热 例题3 2015全国 改编 甲醇是重要的化工原料 又可作为燃料 利用合成气 主要成分为co co2和h2 在催化剂的作用下合成甲醇 发生的主要反应如下 已知反应 中的相关化学键断裂时吸收的能量数据如下 由此计算 h1 kj mol 1 已知 h2 58kj mol 1 则 h3 kj mol 1 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 解析 1 反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值 则根据方程式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 根据盖斯定律可知由 即可得到反应 则 h3 58kj mol 1 99kj mol 1 41kj mol 1 答案 99 41规律方法点拨利用化学键断裂和形成时的能量变化值计算反应热的关键是理解反应热等于旧键断裂时的焓变与新键生成时的焓变的代数和 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 答案 d 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 1 在298k 101kpa时 已知 则 h3与 h1和 h2间的关系正确的是 a h3 h1 2 h2b h3 h1 h2c h3 h1 2 h2d h3 h1 h2解析 因为反应式 之间存在关系 2 故 h1 2 h2 h3 答案 a 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 2 已知25 101kpa条件下 由此得出的正确结论是 a 等质量的o2比o3能量低 由o2变o3为吸热反应b 等质量的o2比o3能量低 由o2变o3为放热反应c o3比o2稳定 由o2变o3为吸热反应d o2比o3稳定 由o2变o3为放热反应解析 由 得 2o3 g 3o2 g h 284 2kj mol 1 等质量的o2比o3能量低 答案 a 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 3 标准状况下 气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓 已知h h h o和o o键的键焓 h分别为436kj mol 1 463kj mol 1和495kj mol 1 下列热化学方程式正确的是 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 答案 d 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 解析 根据盖斯定律 由 可得 h h1 h2 58 73kj mol 1 答案 na2co3 h2o s na2co3 s h2o g h 58 73kj mol 1 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 5 水煤气 主要成分是c