2022-2023学年鲁科版选择性必修1 第1章 第1节　第2课时　热化学方程式　盖斯定律 课件（41张）

1、第2课时热化学方程式盖斯定律学习目标1.通过对热化学方程式的学习,掌握用热化学方程式表示反应中的能量变化方法,能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。2.通过对盖斯定律的学习,掌握反应焓变的简单计算,了解盖斯定律及其简单应用。任务分项突破课堂小结提升学科素养测评任务分项突破学习任务1探究热化学方程式自主梳理1.定义:热化学方程式是表示反应中各物质的 和 的关系的化学方程式。2.含义:既能表示化学反应中的 变化又能表示化学反应中的 变化。物质的量反应热物质能量1 mol H21 mol Cl22 mol气态HCl放出183 kJ微点拨:(1)焓变与温度和压强等测定条件有关,所以书写时必须指明反应的

2、温度和压强(298 K、101 kPa可不注明)。(2)H的符号及单位:符号“吸正放负”,单位为kJmol-1或kJ/mol。互动探究1860年在德国卡尔斯鲁厄召开第一次国际化学科学会议,但仍没能对一些基本问题取得统一。意大利化学家康尼查罗发送的小册子中系统论证了原子分子论和测定相对原子质量的方法,从而决定性地证明“事实上,只有一门化学科学和一套相对原子质量”。随即这一学说得到了化学界的普遍承认,直接导致了元素周期律和化学结构理论的诞生。从此化学符号的写法与化学方程式的使用逐渐走向统一,为各国化学家普遍采用,成为世界通用的化学语言,从而极大地推动了现代化学的发展。化学符号的演变、完善、普及过程

3、,充分反映了人类对物质世界认识的发展过程,反映了化学的进步。从化学方程式到热化学方程式都有哪些不同呢?我们一起来进行探究。探究1热化学方程式与普通化学方程式的区别问题1:为什么热化学方程式要标出物质状态?提示:物质状态不同则能量(焓)不同,焓变也就不同。问题2:热化学方程式系数可不可以用分数?系数是否一定是最简整数比?提示:热化学方程式系数可以使用分数,也可以不是最简整数比。探究2对可逆反应的H的认识与理解提示:由于可逆反应在一定条件下同时向正、逆两个方向进行,所以不能完全反应。提示:可逆反应的H是按照完全反应来考虑的,题述热化学方程式指的是1 mol氮气与3 mol氢气完全反应,放热92.4

4、 kJ。归纳拓展热化学方程式正误判断的方法题组例练题点一热化学方程式1.(2021安徽宿州期中)下列有关热化学方程式的叙述错误的是( )D2.(2021陕西铜川期中)锂(Li)在能源、航天等工业上应用广泛。已知1 g固态Li完全燃烧生成固态Li2O时放出热量为42.9 kJ。则Li燃烧的热化学方程式正确的是( )D题点二反应的H大小判断3.(2021天津期中)下列各组热化学方程式中,化学反应的H前者大于后者的是( )C解析:两个反应都为放热反应,H0,前者完全反应,放出的热量多,则H1H2;两个反应都为放热反应,HH4;两个反应都为放热反应,前者反应物系数较小,放出的热量较少,则H5H6;前者

5、为吸热反应,H70,后者为放热反应,H8H8。根据以上分析可知,反应的H前者大于后者的是,故选C。A题后悟道物质状态与H大小判断学习任务2盖斯定律与摩尔燃烧焓自主梳理一、盖斯定律1.盖斯定律:一个化学反应无论是 还是分 ,反应热都是 。一步完成几步完成一样的2.盖斯定律的理解:由于H=H(生成物)-H(反应物),又因为H只与物质种类及其温度和状态有关系,所以反应物转化为生成物时,只要生成物温度、状态相同,则其H就相同,显然H也相同,与中间路径无关。二、摩尔燃烧焓1.概念:在一定反应温度和压强条件下, 纯物质 氧化为同温下的 时的焓变。微点拨:指定产物是N元素氧化为N2(g)、H元素氧化为H2O

6、(l)、C元素氧化为CO2(g)。2.摩尔燃烧焓的单位: 。3.摩尔燃烧焓的意义例如,甲烷的摩尔燃烧焓(298 K、101 kPa)为-890.3 kJmol-1,它表示298 K、101 kPa时, CH4(g)完全燃烧生成 和 时 890.3 kJ的热量。1 mol完全指定产物kJmol-1或kJ/mol1 mol CO2(g)H2O(l)放出三、能源煤石油天然气不可互动探究盖斯生于瑞士日内瓦,后移居俄国。1840年,盖斯在大量实验的基础上,总结出了盖斯定律。盖斯定律的内容是化学反应所吸收或放出的热量,仅与反应的始态和终态有关,而与反应完成所经历的路径无关。探究盖斯定律及盖斯定律计算焓变的

7、方法提示:因为无法控制反应产物,所以不能测定此反应的H,一些产物难以控制的反应或极慢的反应,其H极难通过实验方法测定。提示:由盖斯定律得=4-,所以H3=4H2-H1=-252.9 kJmol-1。归纳拓展叠加法盖斯定律计算焓变的两种思路题点一利用盖斯定律计算焓变题组例练A.2H1+2H2-2H3 B.H1+H2-H3C.3H1+2H2+2H3 D.3H1+2H2-2H3D常温下取体积之比为41的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况),经完全燃烧后恢复到室温,则放出的热量(单位:kJ)为( )A.0.4Q1+0.05Q3 B.0.4Q1+0.05Q2C.0.4Q1+0.1Q3 D.0.4

8、Q1+0.2Q2A题点二摩尔燃烧焓D解析:该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,丁烷的摩尔燃烧焓是1 mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,由此可知丁烷的摩尔燃烧焓为-2 900 kJmol-1,故D错误。A.该反应的反应热为H=-5 800 kJmol-1,是放热反应B.该反应的H与各物质的状态有关,与系数也有关C.该式的含义:25 、101 kPa下,2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量 5 800 kJD.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,由此可知丁烷的摩尔燃烧焓为-5 800 kJmol-1D课堂小结提升【知识整合】1.热化学方程式的书写步骤(1)写写出配

9、平的化学方程式。(2)标标出各物质的状态(若温度不是298 K,压强不是101 kPa也要标出)。(3)注注明H正负号、数值、单位。2.盖斯定律(1)内容:一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,其H均相同。(2)应用:计算反应热(尤其是难以通过实验测定H的反应)。【易错提醒】1.误认为H的单位是kJ。其实H的单位是kJmol-1或Jmol-1,热量单位是kJ或J。2.误认为改变热化学方程式的系数后,H不会随之改变。其实热化学方程式的系数可以不是最简整数比,也可以是分数,但是要注意系数和H做一致改变,系数变为多少倍,H也变为多少倍,热化学方程式“颠倒”,H正负号换号。3.误认为可逆反应的焓变

10、是未完全反应的焓变。其实可逆反应的H是根据完全反应时的吸、放热确定的。4.盖斯定律不仅适用于化学变化,也适用于物理变化。学科素养测评我国在煤炭清洁转化方面的技术发展很快,在煤气化、煤液化、煤制烯烃等方面,我国总体上处于世界领先水平,但还需进一步降低水耗和能耗,实现产品的灵活调变;在煤热解及多联产、煤制天然气、煤制芳烃和含氧化合物等方面,需要进一步突破关键技术。目前,煤炭清洁高效转化利用方式主要分为热解、气化、液化(直接液化和间接液化)等。现在发展的煤化工主要是以传统煤化工为基础,以煤炭的清洁利用和高效转化为目标的现代煤化工。据此回答以下问题:(1)途径1放出的热量(填“大于”“等于”或“小于”

11、)途径2放出的热量。 解析:.(1)根据盖斯定律可知,途径1和途径2等量的煤燃烧消耗的氧气的量相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径1放出的热量等于途径2放出的热量。答案:(1)等于我国在煤炭清洁转化方面的技术发展很快,在煤气化、煤液化、煤制烯烃等方面,我国总体上处于世界领先水平,但还需进一步降低水耗和能耗,实现产品的灵活调变;在煤热解及多联产、煤制天然气、煤制芳烃和含氧化合物等方面,需要进一步突破关键技术。目前,煤炭清洁高效转化利用方式主要分为热解、气化、液化(直接液化和间接液化)等。现在发展的煤化工主要是以传统煤化工为基础,以煤炭的清洁利用和高效转化为目标的现代煤化工。据此回答以下问

12、题:(2)H1、H2、H3、H4的数学关系式是 。 我国在煤炭清洁转化方面的技术发展很快,在煤气化、煤液化、煤制烯烃等方面,我国总体上处于世界领先水平,但还需进一步降低水耗和能耗,实现产品的灵活调变;在煤热解及多联产、煤制天然气、煤制芳烃和含氧化合物等方面,需要进一步突破关键技术。目前,煤炭清洁高效转化利用方式主要分为热解、气化、液化(直接液化和间接液化)等。现在发展的煤化工主要是以传统煤化工为基础,以煤炭的清洁利用和高效转化为目标的现代煤化工。据此回答以下问题:我国在煤炭清洁转化方面的技术发展很快,在煤气化、煤液化、煤制烯烃等方面,我国总体上处于世界领先水平,但还需进一步降低水耗和能耗,实现

13、产品的灵活调变;在煤热解及多联产、煤制天然气、煤制芳烃和含氧化合物等方面,需要进一步突破关键技术。目前,煤炭清洁高效转化利用方式主要分为热解、气化、液化(直接液化和间接液化)等。现在发展的煤化工主要是以传统煤化工为基础,以煤炭的清洁利用和高效转化为目标的现代煤化工。据此回答以下问题:(4)若用标准状况下3.36 L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为 mol,放出的热量为 kJ(用含有a和b的代数式表示)。 我国在煤炭清洁转化方面的技术发展很快,在煤气化、煤液化、煤制烯烃等方面,我国总体上处于世界领先水平,但还需进一步降低水耗和能耗,实现产品的灵活调变;在煤热解及多联产、煤制天然气、煤制芳烃和含氧化合物等方面,需要进一步突破关键技术。目前,煤炭清洁高效转化利用方式主要分为热解、气化、液化(直接液化和间接液化)等。现在发展的煤化工主要是以传统煤化工为基础,以煤炭的清洁利用和高效转化为目标的现代煤化工。据此回答以下问题:答案:(5)-1 160 kJmol-1命题解密与解题指导情境解读:煤的清洁化利用