江苏省邳州市第二中学高中化学《1.1.2 反应焓变的计算》课件 鲁科版选修4.ppt

第2课时反应焓变的计算 学习目标1 理解盖斯定律的含义 2 能运用盖斯定律计算化学反应中的焓变 3 通过盖斯定律的应用 体会其在科学研究中的意义 课堂互动讲练 探究整合应用 知能优化训练 第2课时反应焓变的计算 课前自主学案 课前自主学案 自主学习一 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 二 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 三 应用若一个化学方程式可由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 h1 h2 h3 h4 h5 代数和 问题探究1 为什么化学反应的焓变与化学反应的过程无关 提示 化学反应遵循质量守恒和能量守恒 在指定的状态下 各种物质的焓值都是确定且唯一的 因此反应不论是一步完成 还是分步完成 最初的反应物和最终的产物都是一样的 反应物和产物的焓的差值都是一样的 2 在焓变计算中 h中的正 负号如何处理 提示 h中的正 负号仍然不变 进行计算时 作为正 负数进行加减 求其代数和 关于它们在下列表述中原因和结论都正确的是 解析 选a h2的燃烧反应是放热反应 1 2 3 中的 h均小于零 故a b c均大于零 而且c b a 故 h1 h2 h3 正确的选a 3 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 课堂互动讲练 1 根据热化学方程式计算其计算方法与根据一般方程式计算相似 可以把 h看成方程式内的一项进行处理 反应的焓变与参加反应的各物质的物质的量成正比 计算焓变的常用方法 2 根据化学键断裂和形成过程中的能量变化来计算焓变等于破坏旧化学键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量之差 h e 反应物的化学键断裂吸收的总能量 e 生成物的化学键形成放出的总能量 3 根据物质所具有的能量计算 h e 反应产物的能量和 e 反应物的能量和 3 根据未知方程式中各物质的化学计量数和位置的需要对已知方程式进行处理 或调整化学计量数 或调整反应方向 4 叠加并检验上述分析的正确与否 特别提醒 运用盖斯定律求反应焓变 必要时可先根据题意虚拟转化过程 然后再根据盖斯定律列式求解 同时注意正 逆反应的焓变数值相等 符号相反 a 824 4kj mol 1b 627 6kj mol 1c 744 7kj mol 1d 169 4kj mol 1 答案 a 规律方法 利用盖斯定律进行焓变 h 的计算时 关键是能根据题中给出的热化学方程式进行代数运算转换出要求的热化学方程式 另外判断物质的状态时可依据题中已给信息和隐含信息判断 运算时需注意 欲消去物质的种类 状态必须相同 变式训练1广州亚运会 潮流 火炬燃料是丙烷 c3h8 亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯 c3h6 丙烷脱氢可得丙烯 已知 c3h8 g ch4 g hc ch g h2 g h1 156 6kj mol 1 ch3ch ch2 g ch4 g hc ch g h2 32 4kj mol 1 则相同条件下 反应c3h8 g ch3ch ch2 g h2 g h kj mol 1 解析 将第二个方程式颠倒反写 然后与第一个方程式相加 即得所求的反应c3h8 g ch3ch ch2 g h2 g h也随方程式的变化关系进行求算 h h2 h1 124 2kj mol 1 答案 124 2 反应热大小的比较方法 特别提醒 h的符号 数值和单位属于一个整体 不能随意分割 在比较两个热化学方程式中 h的大小时 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的绝对值进行比较 已知胆矾溶于水时 溶液温度降低 在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时 放出的热量为q1kj 而胆矾分解的热化学方程式是cuso4 5h2o s cuso4 s 5h2o l h q2kj mol 1 q1和q2均大于0 则q1与q2的关系是 a q1 q2b q1 q2c q1 q2d 无法确定 解析 胆矾 无水硫酸铜和硫酸铜溶液之间设计下列转化过程 答案 b 变式训练2 2010年蚌埠高二检测 常温下 已知 4al s 3o2 g 2al2o3 s h14fe s 3o2 g 2fe2o3 s h2下面关于 h1 h2的比较正确的是 a h1 h2b h1 h2c h1 h2d 无法计算 解析 选b 本题考查 h的比较 解此类题目可依据盖斯定律将方程式相减得 h的差值 再根据所得方程式热效应的特点进行比较 由题干所给方程式相减可得4al s 2fe2o3 s 4fe s 2al2o3 s h1 h2 所得反应为铝热反应 是放热反应 故 h1 h2 0 则 h1 h2 探究整合应用 新能源的开发和利用2008年 90 的公交车辆和全部的出租车 环卫车 邮政用车都已使用清洁燃料 为什么我们必须使用清洁能源呢 据报道 目前全球每年作为燃料耗用化石燃料折合标准煤120亿吨 燃烧后共产生二氧化碳达370亿吨 据瑞典气象学家估算 陆地植物每年经光合作用固定的二氧化碳为200亿 300亿吨 上述仅化石能源人为燃烧就产生二氧化碳370亿吨 加上生命呼吸 生物体腐败及火灾等产生的二氧化碳 就严重地超过了绿色植物光合作用吸收转化二氧化碳的量 破坏了自然界二氧化碳的循环平衡 已经造成地球上的极端气候现象等环境问题 同时 燃烧含硫的煤炭和石油产生的大量二氧化硫形成了危害很大的酸雨 致使地球植被破坏 农业减产 另一方面 全世界的石油资源储量有限 乐观地估算为6500亿吨 悲观地估算为2700亿吨 实际上已探明的可开采储量比这少得多 在21世纪开始的时候 全球已探明的石油可开采储量为1476亿吨 按2000年实际日耗7300万桶计 还能维持40年 所以我们目前迫切需要寻找替代石油的能源 目前替代能源有天然气 煤炭 含水甲烷 可燃冰 和可再生的生物质能 风能 水能 太阳能等 还有核能和氢能等 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分别为 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作出了下列循环图 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 最多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 解析 根据热化学方程式 可得c s 与水蒸气反应生成co和h2的热化学方程式 由于c s 与水蒸气反应要吸热 所以1molco和1molh2的能量比1molc s 的能量多 燃烧后放出的能量同样也多 反应的总能量是守恒的 所以甲同学的说法不正确 原因是他忽视了反应c s h2o