【整合】鲁科版高中化学选修4第1节 化学反应的热效应第3课时反应焓变的计算课件2 （共38张）

1、选修4第1章第1节 化学反响的热效应第3课时反响焓变的计算课件2三反响焓变的计算:盖斯定律对于一个化学反响无论是一步完成还是分几步完成其反应焓变都是一样的.即化学反响的反响热只与反响物的始态和终态有关，而与具体反响进行的途径无关。4一盖斯定律：1.盖斯定律的内容: 不管化学反响是一步完成或分几步完成,其反响热是相同.换句话说,化学反响的反响热只与反响体系的始态和终态有关,而与反响的途径无关。一 盖斯定律1.内容对于一个化学反响，无论是 ，其反响焓变都是一样的。2本质化学反响的焓变只与反响体系的有关，与反响进行的具体无关。3应用应用盖斯定律可以间接的计算一些难以通过实验测量的反响的焓变。一步完成

2、还是分几步完成始态与终态途径AB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?登山的高度与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关H2 0H1 0S始态L终态H1 +H2 08HH1+H22.盖斯定律直观化9 CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3= +实例110C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0

3、 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol11 有些化学反响进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反响的反响热，可通过盖斯定律获得它们的反响热数据。2盖斯定律的应用关键：目标方程式的“四那么运算式的导出。方法：写出目标方程式确定“过渡物质要消去的物质然后用消元法逐一消去“过渡物质，导出“四那么运算式。盖斯定律的应用价值在于可以根据已准确测定的反响焓变来求实验难测或根本无法测定的反响焓变，可以利用的反响焓变计算未知的反响焓变。1同素异形体反响焓变的求算及稳定性的比较。2根据一定量的物质参加反响放出的热量(或根据的热化学方程式)，进行有关反响焓变的计算或大小比较。利用盖斯定律进行问题分析时

4、，常采用热化学方程式加合法和虚拟途径法。(1)加合法：根据需要将热化学方程式进行代数转换，然后相加，得出所需要的热化学方程式。转换时应注意各物质的系数与H的数值同等倍数的改变，H的符号也作相应的改变。(2)虚拟途径法先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反响热。1根据热化学方程式进行计算：焓变与反响物各物质的物质的量成正比。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.6 kJmol1，生成2 mol H2O(l)，H571.6 kJmol1；生成1 mol H2O(l)，H285.8 kJmol1。2根据反响物和生成物的总焓计算HH(反响产物)H(反响物)3

5、依据反响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反响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15C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol16阅读课本P7，总结用盖斯定律进行计算的过程，并仿照课本的计算过程做以下练习：例1.： H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/mol H2

6、(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8kJ/mol 那么，H2的燃烧热H是多少？H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=？kJ/molH=H1+H2=-285.8kJ/mol17例2.以下热化学方程式: 2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) H1= -702.2 kJ/mol 2Hg(l)+O2(g)=2HgO (s) H2=-181.4 kJ/mol 由此可知Zn(s)+ HgO (s)= ZnO(s)+ Hg(l)的H值是？H= 0.5( )H1H218【例题3】 CO(g) + 1/2 O2(g) =CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g

7、) + 1/2 O2(g) =H2O(l) H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol试计算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的H【解】：根据盖斯定律，反响不管是一步完成还是分几步完成，其反响热效应都是相同的。下面就看看反响能不能由三个反响通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反响能不能分成几步完成。2 + 4 - = 所以，HH12 H24 H3283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol2022/9/219你知道神六的火箭燃料是什么吗？例4

8、：某次发射火箭，用N2H4肼在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 假设都在相同状态下，请写出发射火箭反响的热化学方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 例5：按照盖斯定律，结合下述反响方程式答复以下问题,：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) H1=-176kJ/molNH3(g)=NH3(aq) H2=-35.1kJ/molHCl(g) =HCl(aq) H

9、3=-72.3kJ/molNH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) H4=-52.3kJ/molNH4Cl(s)= NH4Cl(aq) H5=？ 那么第个方程式中的反响热H是_。根据盖斯定律和上述反响方程式得： =+-， 即H5 = +16.3kJ/mol21二：假设某一化学反响可分为多步进行，那么其总反响热为各步反响的反响热之和。即H= H1+ H2+ H3+一： 假设某化学反响从始态S到终态L其反响热为H，而从终态L到始态S的反响热为H ，这两者和为。即H H = 三：假设多步化学反响相加可得到新的化学反响，那么新反响的反响热即为上述多步反响的反响热之和。小结：同步练习231.

10、 25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： 据此判断，以下说法正确的选项是 A. 由石墨制备金刚石是吸热反响；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B. 由石墨制备金刚石是吸热反响；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C. 由石墨制备金刚石是放热反响；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D. 由石墨制备金刚石是放热反响；等质量时，石墨的能量比金刚石的高A242.2CS+ O2g=2COgH=-221.0kJ/mol ，2H2g+O2g=2H2Og H=-483.6kJ/mol 那么制备水煤气的反响C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g) 的H为( )A、+262.6kJ/m

11、ol B、-131.3kJ/molC、-352. kJ/mol D、+131.3kJ/molD 3. CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H3=-1370 kJ/mol试计算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的H【解】：根据盖斯定律，反响不管是一步完成还是分几步完成，其反响热效应都是相同的。下面就看看反响能不能由三个反响通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反响能不能分成几步完成。2 + 4

12、 - = 所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol 4.以下反响的反响热为 CH3COOH (l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) H1= -870.3 kJ/mol C(s) + O2 (g) = CO2(g) H2= -393.5 kJ/mol H2(g) + O2(g) = H2O(l) H3= -285.8 kJ/mol试计算下述反响的反响热：2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 【解】分析各方程式的关系，知 将方程式按2 + - 组合得上述反响方程式即：H = 2H

13、2 + H3 - H1H =2(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol) -(-870.3kJ/mol) = - 488.3kJ/mol 答：反响2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 反响热为- 488.3kJ/mol5肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反响的能量变化如下图。断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、OO为500、NN为154，那么断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是 ()。A194 B391 C516 D658解析由题中的图像可以看出断裂1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)中的

14、化学键所要吸收的能量为：2 752 kJ534 kJ2 218 kJ设断裂1 mol NH键所需要的能量为x那么154 kJ4x500 kJ2 218 kJ解得x391 kJ。答案B6：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s)H701.0 kJmol12Hg(l)O2(g)=2HgO(s)H181.6 kJmol1那么反响Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的H为()。A519.4 kJmol1 B259.7 kJmol1C259.7 kJmol1 D519.4 kJmol1答案C7：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s)H701.0 kJmol12Hg(l)O2(g)=2HgO(s)

15、H181.6 kJmol1那么反响Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的H为()A519.4 kJmol1B259.7 kJmol1C259.7 kJmol1 D519.4 kJmol1解析：观察目标反响“Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)，可由第一个反响和第二个反响相减除以2得，故反响的焓变(H1H2)/2259.7 kJmol1。答案：C8在298 K、100 kPa时，：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3那么H3与H1和H2间的关系正确的选项是()AH3H12

16、H2 BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H2解析：第三个方程式可由第二个方程式乘以2与第一个方程式相加得，由盖斯定律可知H3H12H2。答案：A9乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。答复以下问题。(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反响生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。写出相应反响的化学方程式C2H4H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3HH2O=C2H5OHH2SO4(2)：甲醇脱水反响2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H123.9 kJmol1甲醇制烯烃反响2CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g)H229.1 kJmol1乙醇异构化反响C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)H350.7 kJmol1那么乙烯气相直接水合反响C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)的H_kJmol1。与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是_。解析：(2)由目标方程式中C2H4(g)、C2H5OH(g)位置可知式得C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)，所以HH1H2H3；间接法需要浓硫酸，浓硫酸具有腐蚀性，易造成污染。污染小、腐蚀性小等 45.5_ 10(2021四川)：25 、101 kPa时，Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H520 kJmol1S(s)O2(g)