高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第1节 化学反应的热效应（第3课时）反应焓变的计算课件2 鲁科版选修4.ppt

选修4第1章第1节化学反应的热效应第3课时反应焓变的计算课件2 三反应焓变的计算 盖斯定律 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物的始态和终态有关 而与具体反应进行的途径无关 4 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 其反应热是相同 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 一盖斯定律1 内容对于一个化学反应 无论是 其反应焓变都是一样的 2 本质化学反应的焓变只与反应体系的有关 与反应进行的具体无关 3 应用应用盖斯定律可以间接的计算一些难以通过实验测量的反应的焓变 一步完成还是分几步完成 始态与终态 途径 a b 请思考 由起点a到终点b有多少条途径 从不同途径由a点到b点的位移有什么关系 登山的高度与上山的途径无关 只与起点和终点的相对高度有关 h2 0 h1 0 s 始态 l 终态 h1 h2 0 8 h h1 h2 2 盖斯定律直观化 9 co g c s co2 g 实例1 10 c s 1 2o2 g co g h1 co g 1 2o2 g co2 g h2 283 0kj mol c s o2 g co2 g h3 393 5kj mol h1 h2 h3 h1 h3 h2 393 5kj mol 283 0kj mol 110 5kj mol 11 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 盖斯定律的应用价值在于可以根据已准确测定的反应焓变来求实验难测或根本无法测定的反应焓变 可以利用已知的反应焓变计算未知的反应焓变 1 同素异形体反应焓变的求算及稳定性的比较 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 进行有关反应焓变的计算或大小比较 利用盖斯定律进行问题分析时 常采用热化学方程式加合法和虚拟途径法 1 加合法 根据需要将热化学方程式进行代数转换 然后相加 得出所需要的热化学方程式 转换时应注意各物质的系数与 h的数值同等倍数的改变 h的符号也作相应的改变 2 虚拟途径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 1 根据热化学方程式进行计算 焓变与反应物各物质的物质的量成正比 如 2h2 g o2 g 2h2o l h1 571 6kj mol 1 生成2molh2o l h 571 6kj mol 1 生成1molh2o l h 285 8kj mol 1 2 根据反应物和生成物的总焓计算 h h 反应产物 h 反应物 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 反应物的化学键断裂吸收的能量 生成物的化学键形成释放的能量 15 c s 1 2o2 g co g h1 co g 1 2o2 g co2 g h2 283 0kj mol c s o2 g co2 g h3 393 5kj mol h1 h2 h3 h1 h3 h2 393 5kj mol 283 0kj mol 110 5kj mol 16 阅读课本p7 总结用盖斯定律进行计算的过程 并仿照课本的计算过程做以下练习 例1 已知 h2o g h2o l h2 44kj molh2 g 1 2o2 g h2o g h1 241 8kj mol那么 h2的燃烧热 h是多少 h2 g 1 2o2 g h2o l h kj mol h h1 h2 285 8kj mol 17 例2 已知下列热化学方程式 2zn s o2 g 2zno s h1 702 2kj mol2hg l o2 g 2hgo s h2 181 4kj mol由此可知zn s hgo s zno s hg l 的 h值是 h 0 5 h1 h2 18 例题3 已知 co g 1 2o2 g co2 g h1 283 0kj mol h2 g 1 2o2 g h2o l h2 285 8kj mol c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o l h3 1370kj mol试计算 2co g 4h2 g h2o l c2h5oh l 的 h 解 根据盖斯定律 反应 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 能不能由 三个反应通过加减乘除组合而成 也就是说 看看反应 能不能分成 几步完成 2 4 所以 h h1 2 h2 4 h3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kj mol 2020 1 20 19 你知道神六的火箭燃料是什么吗 例4 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 mol 例5 按照盖斯定律 结合下述反应方程式回答问题 已知 nh3 g hcl g nh4cl s h1 176kj mol nh3 g nh3 aq h2 35 1kj mol hcl g hcl aq h3 72 3kj mol nh3 aq hcl aq nh4cl aq h4 52 3kj mol nh4cl s nh4cl aq h5 则第 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 即 h5 16 3kj mol 21 二 若某一化学反应可分为多步进行 则其总反应热为各步反应的反应热之和 即 h h1 h2 h3 一 若某化学反应从始态 s 到终态 l 其反应热为 h 而从终态 l 到始态 s 的反应热为 h 这两者和为 即 h h 三 若多步化学反应相加可得到新的化学反应 则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和 小结 同步练习 23 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 24 2 已知 2c s o2 g 2co g h 221 0kj mol 2h2 g o2 g 2h2o g h 483 6kj mol则制备水煤气的反应c s h2o g co g h2 g 的 h为 a 262 6kj molb 131 3kj molc 352 kj mold 131 3kj mol d 3 已知 co g 1 2o2 g co2 g h1 283 0kj mol h2 g 1 2o2 g h2o l h2 285 8kj mol c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o l h3 1370kj mol试计算 2co g 4h2 g h2o l c2h5oh l 的 h 解 根据盖斯定律 反应 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 能不能由 三个反应通过加减乘除组合而成 也就是说 看看反应 能不能分成 几步完成 2 4 所以 h h1 2 h2 4 h3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kj mol 4 已知下列反应的反应热为 ch3cooh l 2o2 g 2co2 g 2h2o l h1 870 3kj mol c s o2 g co2 g h2 393 5kj mol h2 g o2 g h2o l h3 285 8kj mol试计算下述反应的反应热 2c s 2h2 g o2 g ch3cooh l 解 分析各方程式的关系 知将方程式按2 组合得上述反应方程式即 h 2 h2 h3 h1 h 2 393 5kj mol 285 8kj mol 870 3kj mol 488 3kj mol 答 反应2c s 2h2 g o2 g ch3cooh l 反应热为 488 3kj mol 5 肼 h2nnh2 是一种高能燃料 有关化学反应的能量变化如图所示 已知断裂1mol化学键所需的能量 kj n n为942 o o为500 n n为154 则断裂1moln h键所需的能量 kj 是 a 194b 391c 516d 658 解析由题中的图像可以看出断裂1moln2h4 g 和1molo2 g 中的化学键所要吸收的能量为 2752kj 534kj 2218kj设断裂1moln h键所需要的能量为x则154kj 4x 500kj 2218kj解得x 391kj 答案b 6 已知 2zn s o2 g 2zno s h 701 0kj mol 12hg l o2 g 2hgo s h 181 6kj mol 1则反应zn s hgo s zno s hg l 的 h为 a 519 4kj mol 1b 259 7kj mol 1c 259 7kj mol 1d 519 4kj mol 1 答案c 7 已知 2zn s o2 g 2zno s h 701 0kj mol 12hg l o2 g 2hgo s h 181 6kj mol 1则反应zn s hgo s zno s hg l 的 h为 a 519 4kj mol 1b 259 7kj mol 1c 259 7kj mol 1d 519 4kj mol 1 解析 观察目标反应 zn s hgo s zno s hg l 可由第一个反应和第二个反应相减除以2得 故反应的焓变 h1 h2 2 259 7kj mol 1 答案 c 8 在298k 100kpa时 已知 2h2o g o2 g 2h2 g h1cl2 g h2 g 2hcl g h22cl2 g 2h2o g 4hcl g o2 g h3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 第三个方程式可由第二个方程式乘以2与第一个方程式相加得 由盖斯定律可知 h3 h1 2 h2 答案 a 9 乙醇是重要的有机化工原料 可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产 回答下列问题 1 间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯 c2h5oso3h 再水解生成乙醇 写出相应反应的化学方程式 c2h4 h2so4 c2h5oso3h c2h5oso3h h2o c2h5oh h2so4 2 已知 甲醇脱水反应2ch3oh g ch3och3 g h2o g h1 23 9kj mol 1 甲醇制烯烃反应2ch3oh g c2h4 g 2h2o g h2 29 1kj mol 1 乙醇异构化反应c2h5oh g ch3och3 g h3 50 7kj mol 1则乙烯气相直接水合反应c2h4 g h2o g c2h5oh g 的 h kj mol 1 与间接水合法相比 气相直接水合法的优点是 解析 2 由目标方程式中c2h4 g c2h5oh g 位置可知 式得c2h4 g h2o g c2h5oh g 所以 h h1 h2 h3 间接法需要浓硫酸 浓硫酸具有腐蚀性 易造成污染 污染小 腐蚀性小等 45 5 10 2014 四川 已知 25 101kpa时 mn s o2 g mno2 s h 520kj mol 1s s o2 g so2 g h 297kj mol 1mn