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 H1 393 5kJ mol 1 2 CO g O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol 1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 H1 H2 H3 H3 H1 H2 393 5kJ mol 1 283 0kJ mol 1 110 5kJ mol 1所以C s 1 2O2 g CO g H3 110 5kJ mol 1 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 H1 351 1kJ mol 1Hg l O2 g HgO s H2 90 7kJ mol 1由此可知Zn s HgO s ZnO s Hg l H3 其中 H3的值是 A 441 8kJ mol 1B 254 6kJ mol 1C 438 9kJ mol 1D 260 4kJ mol 1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 H H1 H2 H3 H4 H5 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 H1 890 3kJ mol 1 C 石墨 O2 g CO2 g H2 393 5kJ mol 1 H2 g O2 g H2O l H3 285 8kJ mol 1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 H4 H2 2 H3 H1 393 5kJ mol 1 2 285 8kJ mol 1 890 3kJ mol 1 74 8kJ mol 1答案 74 8kJ mol 1 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 A A F H H6B H1 H2 H3 H4 H5 H6 1C C F H H1 H2 H6 D H1 H2 H3 H4 H5 H6 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 H1 870 3kJ mol 1 2 C s O2 g CO2 g H2 393 5kJ mol 1 3 H2 g O2 g H2O l H3 285 8kJ mol 1则反应 2C s 2H2 g O2 g CH3COOH l 的反应热为 A 488 3kJ mol 1B 244 15kJ mol 1C 488 3kJ mol 1D 244 15kJ mol 1 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 Ha 870 3kJ mol 1 2C s 2O2 g 2CO2 g Hb 2 393 5kJ mol 1 2H2 g O2 g 2H2O l Hc 2 285 8kJ mol 1由于总反应等于 相加 故其反应热也等于 Ha Hb Hc 870 3kJ mol 1 2 393 5kJ mol 1 2 285 8kJ mol 1 488 3kJ mol 1 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 n H 思考题已知C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1 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 H1 Q1 2H2 g O2 g 2H2O g H2 Q2 2H2 g O2 g 2H2O l H3 Q3 室温时取体积比为4 1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 A 0 4mol Q1 0 05mol Q3B 0 4mol Q1 0 05mol Q2C 0 4mol Q1 0 1mol Q3D 0 4mol Q1 0 1mol Q2 解析n 气体 0 5mol n CH4 0 5mol 0 4mol n H2 0 5mol 0 1mol 燃烧后恢复至室温 H2O为液态 所以放出的热量为 Q 0 4mol Q1 0 1mol 0 4mol Q1 0 05mol Q3 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 kJ mol 1 P P198 P O360 O O498 则反应P4 s 3O2 g P4O6 g 的反应热 H为 A 1638kJ mol 1B 1638kJ mol 1C 126kJ mol 1D 126kJ mol 1答案B 知识点2 有关