江苏省邳州市第二中学高中化学 第2课时 反应焓变的计算课件 鲁科版.ppt

第2课时反应焓变的计算 1 了解焓变的比较方法及焓变的简单计算 2 理解盖斯定律的含义 能运用盖斯定律进行有关反应热的简单计算 课程标准导航 1 盖斯定律的内容化学反应的焓变只与反应的 有关 与反应的途径无关 一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成 其反应 都是一样的 如图所示 始态和终态 焓变 h 或 h1 h2 h3 h4 h5 2 盖斯定律的科学意义对于无法或较难通过实验测得反应焓变的反应 可应用盖斯定律计算求得 3 盖斯定律的应用若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到 则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的 代数和 2 原创题 已知2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol 1 2h2 g o2 g 2h2o g h 483 6kj mol 1 h2o l h2o g h qkj mol 1 则q为 a 44b 44c 88d 88 3 在298k 100kpa时 已知 2h2o g o2 g 2h2 g h1 cl2 g h2 g 2hcl g h2 2cl2 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 选a 由盖斯定律 2 探究导引1书写热化学方程式时为何要注明物质的聚集状态 提示 物质发生状态变化时伴随能量的变化 探究导引2比较反应焓变时 是比较其代数值还是绝对值 提示 比较反应焓变的大小时 可根据盖斯定律比较 但要注意比较的是 h还是热量 比较 h时 比的是其代数值 要带正 负号进行比较 在比较两个反应热效应的大小时 应取 h的绝对值比较 要点归纳1 比较方法 1 吸热反应与放热反应吸热反应 h 0 放热反应 h 0 故吸热反应的反应热一定大于放热反应的反应热 2 反应物或生成物状态不同的反应因为反应物和生成物的聚集状态不同 反应热亦不同 3 化学计量数不同的反应对于同一反应 化学计量数越大 吸收或放出的热量就越多 4 运用盖斯定律列等式作差比较对于一些不便于直接比较的反应或过程 可以设计循环转化关系图 然后利用盖斯定律列等式 作差比较它们的大小 2 h大小比较的应用 1 比较物质稳定性的强弱 2 应用反应热的大小可以判断金属 非金属的活泼性 因为金属原子失去电子时 会吸收能量 吸热越少 越易失去电子 金属越活泼 非金属原子得到电子时 会放出能量 放热越多 非金属越活泼 即时应用1 2011 宿州高二质检 在同温同压下 下列各组热化学方程式中 q2 q1的是 双选 a 2h2 g o2 g 2h2o g h q12h2 g o2 g 2h2o l h q2b s g o2 g so2 g h q1s s o2 g so2 g h q2 c c s 1 2o2 g co g h q1c s o2 g co2 g h q2d h2 g cl2 g 2hcl g h q11 2h2 g 1 2cl2 g hcl g h q2 解析 选ac 本题考查 h的比较 注意比较的是 h的大小 a项两方程式中只有h2o的状态不相同 生成液态水会放出更多的热量 故q1q2 c项中第一个方程式为碳的不完全燃烧 第二个方程式为等量碳的完全燃烧 完全燃烧比不完全燃烧放出的能量多 q2 q1 d项中第一个方程式系数是第二个方程式的2倍 h也应为其2倍 q1 q2 本题也可借助盖斯定律求两方程式之差来解决 探究导引3利用盖斯定律应注意哪些问题 提示 利用盖斯定律应注意以下的几点 一个热化学方程式中分子式前的系数同时扩大一定的倍数时 焓变也相应地扩大相同的倍数 若将一个热化学方程式中的反应物与生成物互换 则焓变的正负号也相应地改变 若热化学方程式相加 则焓变也相加 若热化学方程式相减 则焓变也相减 要点归纳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能量计算 h e生成物 e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 4 根据盖斯定律的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 应用盖斯定律常用以下两种方法 2 合理设计反应途径如由图可得 h h1 h2 5 根据比热公式求算 q c m t 即时应用 由此可知c s h2o g co g h2 g h3则 h3等于 a 131 3kj mol 1b 131 3kj mol 1c 373 1kj mol 1d 373 1kj mol 1 发射卫星时可用肼 n2h4 为燃料 用二氧化氮为氧化剂 这两种物质反应生成氮气和水蒸气 已知 n2 g 2o2 g 2no2 g h1 67 7kj mol 1 n2h4 g o2 g n2 g 2h2o g h2 534kj mol 1试计算1mol肼与二氧化氮完全反应时放出的热量为 kj 写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式 解析 由题意可知n2 g 2o2 g 2no2 g h1 67 7kj mol 1 n2h4 g o2 g n2 g 2h2o g h2 534kj mol 1 根据盖斯定律 反应物中消去o2可得到n2h4和no2的反应 令 2 得2n2h4 g n2 g 2n2 g 4h2o g 2no2 g h 2 h2 h1整理得2n2h4 g 2no2 g 3n2 g 4h2o g h 2 h2 h1 534kj mol 1 2 67 7kj mol 1 1135 7kj mol 1 则1moln2h4与no2完全反应时放出的热量为567 85kj 规律方法 运用盖斯定律解题的常用方法 1 虚拟路径法如c s o2 g co2 g 可设置如下 h1 h2 h3 2012 郑州一中高二期中考试 已知25 101kpa条件下 4al s 3o2 g 2al2o3 s h 2834 9kj mol 1 4al s 2o3 g 2al2o3 s h 3119 1kj mol 1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 据盖斯定律 式 式得 3o2 g 2o3 g h 284 2kj mol 1即等质量的o2比o3能量低 o2比o3稳定 o2变o3为吸热反应 答案 a 经典案例 将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一 煤转化为水煤气的主要化学反应为 c h2o g co h2 c s co g 和h2 g 完全燃烧的热化学方程式为 c s o2 g co2 g h1 393 5kj mol 1 h2 g 1 2o2 g h2o g h2 242 0kj mol 1 co g 1 2o2 g co2 g h3 283 0kj mol 1 试回答 1 请你根据以上数据 写出c s 与水蒸气反应生成co和h2的热化学方程式 2 比较反应热数据可知 1molco g 和1molh2 g 完全燃烧放出的热量之和 比1molc s 完全燃烧放出的热量 填 多 或 少 甲同学据此认为 煤炭燃烧时加少量水 可以使煤炭燃烧放出更多的热量 乙同学根据盖斯定律做出了下列循环图 请你写出 h1 h2 h3 h4之间存在的关系式 乙同学据此认为 将煤转化为水煤气再燃烧 放出的热量与直接燃烧煤放出的热量相同 请分析 甲 乙两同学观点正确的是 填 甲 或 乙 同学 另一同学出现错误观点的原因是 3 请分析将煤转化为水煤气再燃烧有哪些优点 解析 1 2 1molco和1molh2完全燃烧共放热 q1 242 0kj 283 0kj 525 0kj1molc完全燃烧放热q2 393 5kj q1 q2由于反应热只与始态和终态有关 与途径无关 所以 h1 h2 h3 h4 由能量守恒可知 乙同学的观点正确 因为虽然由比较的数据得出1molco和1molh2完全燃烧放热的和比1molc完全燃烧放热多 但甲同学违背了能量守恒 忽视了c s h2o g co g h2