高中化学 第1章 化学反应与能量 第3节 化学反应热的计算课件 新人教版选修4 (2).ppt

第一章 化学反应与能量 第三节化学反应热的计算 新课情境呈现 在化学科研中 经常要测量化学反应的反应热 但是某些物质的反应热 由于种种原因不能直接测得 只能通过化学计算的方式间接获得 课前新知预习 一 盖斯定律1 内容 不管化学反应是一步完成或分几步完成 其 是相同的 换句话说 化学反应的反应热只与反应体系的 有关 而与反应的 无关 反应热 始态和终态 途径 2 从能量守恒定律角度 从s l h10 体系 据能量守恒 放热 吸热 h1 h2 0 3 意义 应用盖斯定律可以间接计算以下情况 不能直接测定 的反应热 1 有些反应进行得很慢 2 有些反应不容易直接发生 3 有些反应的产品不纯 有副反应发生 a 虚拟路径 b 应用盖斯定律求解 h1 则 h h h2 h1 h2 393 5kj mol 1 283 0kj mol 1 110 5kj mol 1 预习自我检测 解析 4 由 得热化学方程式s s 单斜 s s 正交 h 0 33kj mol 所以正交硫能量低 稳定 故 4 错误 解析 由于在指定状态下各物质的焓值是确定且是唯一的 因此无论经过哪些步骤从反应物变成生成物 反应焓变是一样的 即反应的焓变只与起始和终了状态有关 而与过程无关 由盖斯定律知如果一个化学方程式是由其他几个方程式相加减得到的 则该反应的焓变为几个化学方程式焓变的代数和 因此利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变 c b 解析 a f过程与f a过程相反 两个过程反应热的数值大小相等 符号相反 a项正确 整个变化过程起始物和终态物均为a物质 能量变化为0 故 h1 h2 h3 h4 h5 h6 0 b项错误 f c的 h h6 h1 h2 则c f的 h h1 h2 h6 而a d的 h h1 h2 h3 d a的 h h4 h5 h6 二者数值相等 符号相反 所以c项 d项也都正确 解析 将方程式依次编号为 由盖斯定律得 即 h3 h1 h2 351 1kj mol 90 7kj mol 260 4kj mol 故选a a 解析 将给定的热化学方程式中的第二个的系数都乘以2然后与第一个热化学方程式相加可得目标热化学方程式 故 h 58 2 2 200 9 371 3kj mol 1 317 3 课堂探究研析 知识点1盖斯定律解题常用方法 2 虚拟途径法 1 方法 先根据题意虚拟转化过程 然后根据盖斯定律列式求解 即可求得待求的反应热 2 图示 h h1 h2 3 实例 h1 h2 h3 解析 方法一 因为反应式 和 之间有以下关系 2 所以 h4 h2 2 h3 h1 393 5 2 285 8 890 3 74 8 kj mol 1 方法二 也可以设计一个途径 使反应物经过一些中间步骤最后回到产物 可见 h4 h2 2 h3 h1 74 8kj mol 1答案 h4 74 8kj mol 1 a 1 反应热的计算方法和类型 1 根据热化学方程式计算 反应热与反应物各物质的物质的量成正比 2 根据反应物和生成物的能量计算 h 生成物的能量和 反应物的能量和 3 根据反应物和生成物的键能计算 h 反应物的键能和 生成物的键能和 4 根据盖斯定律计算 将热化学方程式进行适当的 加 减 等变形后 由过程的热效应进行计算 比较 5 根据物质燃烧放热数值计算 q 放 n 可燃物 h 6 根据公式进行计算 q cm t 知识点2反应热的计算 2 反应热的计算常用的解题方法 1 列方程法 思路是先写出热化学方程式 再根据热化学方程式所体现的物质与反应热间的关系直接求算反应热 2 估算法 根据热化学方程式所表示反应的热效应与混合物燃烧放出热量 大致估算各成分的比例 此法主要应用于解答选择题 根据题给信息找出大致范围 便可以此为依据找出答案 此法解题快速 简便 3 十字交叉法 混合物燃烧放热求比例问题 既可以采用常规的列方程组法 也可以采用十字交叉法 4 将热化学方程式看做数学中的代数方程 扩大或缩小一定倍数后 直接加减或移项变形 得到需要的热化学反应 再以此为依据计算求解或比较反应热大小等 3 反应热的计算应注意的问题 1 运用热化学方程式进行反应热的计算 可以从反应式中各物质的物质的量 质量 标准状况下气体体积 反应热等对应关系 列式进行简单计算 2 注意热化学方程式中化学计量数只表示物质的物质的量 必须与 h相对应 如果化学计量数加倍 则 h也要加倍 尤其是利用盖斯定律计算反应热时 热化学方程式可以直接相加减 化学计量数必须与 h相对应 3 热化学方程式中的反应热是指按所给形式反应完全时的反应热 4 正 逆反应的反应热数值相等 符号相反 1 实验测得 5g甲醇 ch3oh 在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113 5kj的热量 试写出甲醇燃烧的热化学方程式 2 已知断裂或形成1mola b化学键所吸收或放出的能量叫键能 已知反应n2 g 3h2 g 2nh3 g h akj mol 试根据表中所列键能数据估算a的数值 93 3 依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算 已知 c 石墨 s o2 g co2 g h1 393 5kj mol 2h2 g o2 g 2h2o l h2 571 6kj mol 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h3 2599kj mol根据盖斯定律 计算298k时由c 石墨 s 和h2 g 生成1molc2h2 g 反应的焓变 h 226 7kj mol 解析 根据盖斯定律 由第二个反应减去第一个反应可得 c s h2o g co g h2 g 则 h3 h2 h1 110 5kj mol 1 241 8kj mol 1 131 3kj mol 1 a项正确 a 变式训练3 红磷p s 和cl2 g 发生反应生成pcl3 g 和pcl5 g 反应过程和能量关系如下图所示 图中的 h表示生成1mol产物的数据 1 p和cl2反应生成pcl3的热化学方程式为 2 pcl5分解成pcl3和cl2的热化学方程式为 3 p和cl2分两步反应生成1molpcl5的 h3 p和cl2一步反应生成1molpcl5的 h4 填 或 h3 pcl5 g pcl3 g cl2 g h 93kj mol 399kj mol 比较反应焓变大小的四个角度 1 反应物和生成物的状态物质的气 液 固三态的变化与反应中热量变化的关系 知识点3 h大小比较的方法 2 h的符号 比较反应热的大小时 不要只比较 h绝对值的大小 还要考虑其符号 3 参加反应物质的物质的量 对于给定反应 反应物的物质的量越大 放热反应的 h越小 吸热反应的 h越大 4 反应的程度 反应物的物质的量和状态相同时 反应的程度越大 热量变化越大 1 同一反应 生成物状态不同时a g b g c g h1 或 下同 2 同一反应 反应物状态不同时s g o2 g so2 g h3 0 s s o2 g so2 g h4 0则 h3 h4 解析 1 物质由气态到液态要释放能量 放热越多 h越小 则 h1 h2 2 硫由气态到固态要释放能量 h3 h4 3 根据常识可知相同质量的碳 完全燃烧比不完全燃烧时放出的热量多 所以 h5 h6 解析 和 状态相同 物质的量 为 的两倍 所以b 2a 同理d 2c 和 h2o g 能量大于h2o l 所以 放出热量小于 所以b d 故2a b 2c d b 2a 2c d 学科核心素养 盖斯简介盖斯 瑞士化学家 1802年8月8日生于瑞士日内瓦市一个画家家庭 三岁时随父亲定居俄国莫斯科 因而在俄国上学和工作 1825年毕业于多尔帕特大学医学系 并获得医学博士学位 1826年弃医专攻化学 并到瑞典斯德哥尔摩柏济力阿斯实验室专修化学 从此与柏济力阿斯结成了深厚的友谊 回国后到乌拉尔做地质调查和勘探工作 后又到伊尔库茨克研究矿物 1828年由于在化学上的卓越贡献被选为圣彼得堡科学院院士 旋即被聘为圣彼得堡工艺学院理论化学教授兼中央师范学院和矿业学院教授 盖斯早年从事分析化学的研究 曾对巴库附近的矿物和天然气进