人教版选修4 第1章第3节 化学反应热的计算 课件（40张）.ppt

第三节化学反应热的计算 第一章化学反应与能量 正逆反应的反应热效应数值相等 符号相反 已知石墨的燃烧热 h 393 5kj mol1 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 s h2 0 h1 0 s 始态 l 终态 根据能量守恒定律 若某化学反应从始态 s 到终态 l 其反应热为 h1 而从终态 l 到始态 s 的反应热为 h2 这两者和为0 即 h1 h2 0 1 提出问题在化学科学研究中 常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热 但有些反应的反应热很难直接测得 我们怎样才能获得它们的反应热数据呢 如何测定的反应热 h1 能直接测定吗 如何测 若不能直接测 怎么办 2 分析问题c s o2 g co2 g h1 1 co g 1 2o2 g co2 g h2 2 3 解决问题c s 1 2o2 g co g h3 c s 1 2o2 g co g h3 co g 1 2o2 g co2 g h2 283 0kj mol c s o2 g co2 g h1 393 5kj mol h3 h2 h1 h3 h1 h2 393 5kj mol 283 0kj mol 110 5kj mol h2 g 1 2o2 g h2o g h1 241 8kj mol那么 h2的燃烧热 h究竟是多少 如何计算 已知 h2o g h2o l h2 44kj mol 下列数据 h1表示燃烧热吗 判断 h2的燃烧热 h2 g 1 2o2 g h2o g h1 241 8kj mol h2 g 1 2o2 g h2o l h h1 h2 285 8kj mol 盖斯定律 不管化学反应是分一步完成或分几步完成 其反应热是相同的 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 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 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 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 然后根据 四则运算 用消元法逐一消去 过渡物质 二 盖斯定律的应用 计算反应热时要注意哪些问题 1 h运算时要带符号2 计量数的变化与反应热数值的变化要对应 例1 已知下列热化学方程式 zn s 1 2o2 g zno s h1 hg l 1 2o2 g hgo s h2 则zn s hgo s hg l zno s h值为 a h2 h1b h2 h1c h1 h2d h1 h2 即 h h1 h2 1 2 3 依题意可知 3 1 2 查燃烧热表知 p7 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 所以 得 c 石墨 s c 金刚石 s h 1 5kj mol 例2 写出石墨变成金刚石的热化学方程式 25 101kpa时 说明 可以在书中查找需要的数据 p7 石墨能直接变成金刚石吗 已知 例3 根据盖斯定律得 2 4 所以 h h1 2 h2 4 h3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kj mol 解 同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢 有时还很不完全 测定反应热很困难 现在可根据盖斯提出的观点 不管化学反应是一步完成或分几步完成 这个总过程的热效应是相同的 已知 p4 s 白磷 5o2 g p4o10 s 2983 2kj mol p s 红磷 5 4o2 g 1 4p4o10 s 738 5kj mol 试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 科学探索 你知道神六的火箭燃料是什么吗 例3 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 解 依题意可知 发射火箭燃料发生如下反应2n2h4 g 2no2 g 3n2 g 4h2o l h 即 h 2 h2 h1 1135 2kj mol 1 2 3 依题意可知 3 2 x2 1 得 2n2h4 g 2no2 g 3n2 g 4h2o l h 1135 2kj mol 盖斯定律 1 请用自己的话描述一下盖斯定律 2 盖斯定律有哪些用途 总结归纳 盖斯定律 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 因为有些反应进行得很慢 有些反应不容易直接发生 有些反应的产品不纯 有副反应发生 这给测定反应热造成了困难 此时如果应用盖斯定律 就可以间接地把它们的反应热计算出来 题型一 有关热化学反应方程式的的含义及书写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题型二 燃烧热 中和热的判断 求算及测量 例1 298k 101kpa时 将1 0g钠与足量的氯气反应 生成氯化钠晶体并放出17 87kj的热量 求生成1mol氯化钠的反应热 二 有关反应热的计算 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 h 23g mol 17 87kj 1 0g 411kj mol 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 例2 乙醇的燃烧热是 h 1366 8kj mol 在25 101kpa时 1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量 课本p12例 解 c2h6o l 3o2 g 2co2 g 3h2o l 46g1366 8kj 1000gx 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 例3 已知下列反应的反应热为 1 ch3cooh l 2o2 g 2co2 g 2h2o l h1 870 3kj mol 2 c s o2 g co2 g h2 393 5kj mol 3 h2 g o2 g h2o l h3 285 8kj mol试计算下列反应的反应热 2c s 2h2 g o2 g ch3cooh l 练习1 在一定条件下 co和ch4燃烧的热化学方程式分别为 2co g o2 g 2co2 g h 566kj molch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890kj mol由1摩co和3摩ch4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时 释放的热量为 a 2912kjb 2953kjc 3236kjd 3867kj b 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 h 285 8kj molco g 1 2o2 g co2 g h 283 0kj molc8h18 l 25 2o2 g 8co2 g 9h2o l h 5518kj molch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890 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 小结 1 根据反应热书写热化学方程式 2 有关热化学方程式的计算 2 根据热化学方程式求反应热 3 求混合物的组成 例1 250c 1 01 105 pa下 1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9 36kj热量 写出硫燃烧的热化学方程式 1 根据反应热书写热化学方程式 1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9 36kj热量 32g 9 35kj g 299 62kj 1mol硫粉在氧气中充分燃烧放出热量为 s 固 o2 气 so2 气 h 299 62kj mol s o2 so2 2 有关热化学方程式的计算 1 热化学方程式的书写 练习1 250c 1 01 105pa下 4gco在氧气中燃烧生成co2 放出9 6kj热量 写出co燃烧的热化学方程式 2co 气 o2 气 2co2 气 h 134 4kj mol 2co o2 2co2 2 28g q 9 6kj 4g 解 设2molco燃烧放出的热量为q 2 28g 4g q 9 6kj q 134 4kj 放热 例在一定条件下 氢气和甲烷燃烧的化学方程式为 2h2 g o2 g 2h2o l h 572kj molch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890kj mol由1mol氢气和3mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少 2 根据热化学方程式求反应热 解 q 572kj 2 890kj 3 2956kj 练习2 已知 2h2o l 2h2 g o2 g h 517 6kj molch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890 3kj mol则 1g氢气和1g甲烷分别燃烧后 放出热量之比约为 a 1 34 b 1 1 7 c 2 3 1 d 4 6 1 517 6 4 分析 890 3 16 517 6 890 3 4 选c 例 在一定条件下 氢气和丙烷燃烧的化学方程式为 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj molc3h8 g 5o2 g 3co2 g 4h2o l h 2220kj mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kj 则氢气和丙烷的体积比为 a 1 3 b 3 1 c 1 4 d 1 1 解1 设h2 c3h8的物质的量分别为x y 答 氢气和丙烷的体积比为3 1 x y 5 571 6 2 x 2220y 3847 v h2 v c3h8 n h2 n c3h8 3 75 1 25 3 1 3 求混合物的组成 x 3 75mol y 1 25mol 例 在一定条件下 氢气和丙烷燃烧的化学方程式为 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj molc3h8 g 5o2 g 3co2 g 4h2o l h 2220kj mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kj 则氢气和丙烷的体积比为 a 1 3 b 3 1 c 1 4 d 1 1 解2 1molh2燃烧放热571 6kj 2 285 8kj 答 氢气和丙烷的体积比为3 1 1molc3h8燃烧放热2220kj 1mol混合气燃烧放热3847kj 5 769 4kj h2285 8 c3h42220 769 4 1450 6 483 6 3 1 例 在一定条件下 氢气和丙烷燃烧的化学方程式为 2h2 g o2 g 2h2o 液 571 6kj molc3h8 g 5o2 g 3co2 g 4h2o l 2220kj mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kj 则氢气和丙烷的体积比为 a 1 3 b 3 1 c 1 4 d 1 1 解3 巧解 5mol混合气中 c3h8物质的量必小于2mol h2的物质的量必大于3mol 2molc3h8燃烧放热4440kj 超过总放热量3847kj n h2 n c3h8 必大于3 2 选b 例4 已知 ch g 2o2 g co2 g 2h2o l h q1kj mol2h2 g o2 g 2h2o g h q2kj mol2h2 g o2 g 2h2o l h q3kj 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 练习 1 下列说法不正确的是a 化学反应除了生成新物质外 还伴随着能量的变化b 放热反应不需要加热就可以发生c 吸热反应都需要加热的反应条件d 化学反应放热还是吸热 取决于生成物具有的总能量和反应物总的能量的大小 2 造成温室效应的年原因是人类向大气排放了大量的a cob co2c so2d no 3 根据能源的形成过程和时间长短 可以把能源分为可再生的能源和不可再生的能源 下列属于可再生能源的是a 石油b 煤c 天然气d 沼气 4 在100g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 35kj molco g 1 2o2 g co2 g 282 57kj mol与这些碳完全燃烧相比 损失的热量是 392 92kjb 2489 44kjc 784 92kjd 3274 3kj c 练 1 已知 2