第三节化学反应热的计算.ppt

第三节化学反应热的计算,第一课时盖斯定律,自学导引一、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，其反应热是相同的。或者说，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。2盖斯定律的解释：能量的释放或吸收是以发生化学变化的物质为基础的，两者密不可分，但以物质为主。思考题1如何用能量守恒的原理理解盖斯定律？答案盖斯定律体现了能量守恒原理，因为化学反应的始态物质和终态物质各自具有的能量是恒定的，二者的能量差就是反应放出或吸收的热量。只要始态和终态定了，不论途经哪些中点状态，最终的能量差就是固定的。,二、盖斯定律在科学研究中的重要意义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。例如：(1)C(s)O2(g)CO2(g)H1393.5kJmol1(2)CO(g)O2(g)CO2(g)H2283.0kJmol1求C(s)O2(g)CO(g)的反应热。,解析：根据上述两个反应的关系可知：H1H2H3，H3H1H2393.5kJmol1(283.0kJmol1)110.5kJmol1所以C(s)12O2(g)CO(g)H3110.5kJmol1,三、盖斯定律的应用对于进行得很慢的反应，不容易直接发生的反应，产品不纯(即有副反应发生)的反应，测定反应热有困难，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。思考题2已知下列热化学方程式：Zn(s)O2(g)ZnO(s)H1351.1kJmol1Hg(l)O2(g)HgO(s)H290.7kJmol1由此可知Zn(s)HgO(s)ZnO(s)Hg(l)H3，其中H3的值是()A441.8kJmol1B254.6kJmol1C438.9kJmol1D260.4kJmol1答案D,名师解惑一、盖斯定律的特点1反应热效应只与始态、终态有关，与反应的途径无关。就像登山至山顶，不管选哪一条路走，山的海拔总是不变的。2反应热总值一定。如右图表示始态到终态的反应热，则HH1H2H3H4H5。,三、应用盖斯定律计算反应热时应注意的事项1热化学方程式中物质的化学计量数同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。2热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。3将一个热化学方程式颠倒时，H的“”、“”号必须随之改变。4若热化学方程式需相减，最好能先把被减方程式进行颠倒，然后相加，更不易出错。,典例导析知识点1：盖斯定律的意义例1实验中不能直接测出由石墨和氢气反应生成甲烷的反应热，但可通过测出CH4、石墨及H2燃烧反应的反应热，再求由石墨生成甲烷的反应热。已知：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H1890.3kJmol1C(石墨)O2(g)CO2(g)H2393.5kJmol1H2(g)O2(g)H2O(l)H3285.8kJmol1求：C(石墨)2H2(g)CH4(g)H4_,解析本题考查盖斯定律的理解和运用，可用“加合法”。因为反应式、之间有以下关系：2所以H4H22H3H1=-393.5kJmol-1+2(-285.8kJmol-1)-(-890.3kJmol-1)=-74.8kJmol1答案74.8kJmol1,跟踪练习1盖斯定律指出：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，而与具体反应进行的途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，由右图判断下列关系错误的是()AAF：HH6BH1H2H3H4H5H61CCF：|H|H1H2H6|DH1H2H3(H4H5H6)答案B,知识点2：盖斯定律的应用例2已知下列热化学方程式：(1)CH3COOH(l)2O2(g)2CO2(g)2H2O(l)H1870.3kJmol1(2)C(s)O2(g)CO2(g)H2393.5kJmol1(3)H2(g)O2(g)H2O(l)H3285.8kJmol1则反应：2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l)的反应热为()A488.3kJmol1B244.15kJmol1C488.3kJmol1D244.15kJmol1,解析依据反应：2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l)可将(1)、(2)、(3)分别演变成如下情况：2CO2(g)2H2O(l)CH3COOH(l)2O2(g)Ha870.3kJmol12C(s)2O2(g)2CO2(g)Hb2393.5kJmol12H2(g)O2(g)2H2O(l)Hc2285.8kJmol1由于总反应等于、相加，故其反应热也等于Ha+Hb+Hc+870.3kJmol1+(2393.5kJmol1)(2285.8kJmol1)488.3kJmol1。答案A,第2课时反应热的计算三维目标,思维激活在化学科学研究中，常常需要通过实验测定物质在发生化学反应时的反应热，但是某些反应的反应热，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地获得。在生产中对于燃料的燃烧，反应条件的控制以及“废热”的利用，也需要进行反应热的计算。反应热的计算要依据什么来进行？自学导引一、怎样进行反应热的计算1热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正、负号；各项的系数包括H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。,2根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其H相加或相减，得到一个新的热化学方程式。3可燃物完全燃烧产生的热量nH。思考题已知C(s)O2(g)CO2(g)H393.5kJmol1，则2.5molC在O2中完全燃烧生成CO2时放出多少热量？答案983.75kJ二、进行反应热计算常用的几种方法1列方程或方程组法。2平均值法。3极限分析法。4十字交叉法。5估算法(仅适于选择题)。,名师解惑一、反应热的计算1由化学反应的本质(旧键断裂新键生成)及化学反应能量变化的原因(反应物的总能量与生成物的总能量不等)可得：(1)反应热断裂旧键所需的能量生成新键释放的能量(2)反应热生成物的总能量反应物的总能量2根据盖斯定律计算：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应的途径无关。所以，可将热化学方程式进行适当的“加”、“减”等变形，H进行相应的变化后来计算反应热。,典例导析知识点1：有关反应热的计算例1已知：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H1Q1；2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2Q2；2H2(g)O2(g)2H2O(l)H3Q3。室温时取体积比为41的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为()A0.4molQ10.05molQ3B0.4molQ10.05molQ2C0.4molQ10.1molQ3D0.4molQ10.1molQ2,解析n(气体)0.5mol，n(CH4)0.5mol0.4mol，n(H2)0.5mol0.1mol。燃烧后恢复至室温，H2O为液态，所以放出的热量为：Q0.4molQ10.1mol0.4molQ10.05molQ3。答案A,跟踪练习1化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知P4(白磷)、P4O6的分子结构如图所示。现提供以下化学键的键能（kJmol1）：PP198、PO360、OO498，则反应P4(s)3O2(g)P4O6(g)的反应热H为()A1638kJmol1B1638kJmol1C126kJmol1D126kJmol1答案B,知识点