人教版選修4 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算 課件（31張）.pptx

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算 自主閱讀 自主檢測(cè) 一 蓋斯定律1 內(nèi)容不管化學(xué)反應(yīng)是一步或分幾步完成 其反應(yīng)熱是相同的 或者說 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān) 而與反應(yīng)的途徑無關(guān) 2 特點(diǎn) 1 反應(yīng)熱總值一定 如下圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)熱 則 h h1 h2 h3 h4 h5 2 能量守恒 能量既不會(huì)增加 也不會(huì)減少 只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 自主閱讀 自主檢測(cè) 二 反應(yīng)熱計(jì)算的幾種類型1 依據(jù)熱化學(xué)方程式 反應(yīng)熱的絕對(duì)值與各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比 依據(jù)熱化學(xué)方程式中的 h求反應(yīng)熱 如aa g bb g cc g dd g habcd h n a n b n c n d q 2 依據(jù)蓋斯定律 根據(jù)蓋斯定律 可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其 h相加或相減 得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式 同時(shí)反應(yīng)熱也做相應(yīng)的改變 自主閱讀 自主檢測(cè) 3 依據(jù)反應(yīng)物斷鍵吸收的熱量q吸與生成物成鍵放出的熱量q放進(jìn)行計(jì)算 h q吸 q放 4 依據(jù)反應(yīng)物的總能量e反應(yīng)物和生成物的總能量e生成物進(jìn)行計(jì)算 h e生成物 e反應(yīng)物 5 依據(jù)物質(zhì)的燃燒熱 h計(jì)算 q放 n可燃物 h 6 依據(jù)比熱公式計(jì)算 q cm t 自主閱讀 自主檢測(cè) 已知 a 317 3kj mol 1b 379 3kj mol 1c 332 8kj mol 1d 317 3kj mol 1解析 h h1 h2 348 3kj mol 1 31 0kj mol 1 317 3kj mol 1 答案 a 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 蓋斯定律及反應(yīng)熱的計(jì)算質(zhì)疑 在化學(xué)科研中 經(jīng)常要測(cè)量化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 如天然氣的燃燒 實(shí)驗(yàn)室酒精的燃燒 祥云火炬的燃燒 火箭發(fā)射時(shí)肼的燃燒等等 但是某些物質(zhì)的反應(yīng)熱 由于種種原因不能直接測(cè)得 只能通過化學(xué)計(jì)算的方式間接獲得 如對(duì)于反應(yīng) c s o2 g co g 因?yàn)閏燃燒時(shí)不可能完全生成co 總有一部分co2生成 因此這個(gè)反應(yīng)的 h無法直接用實(shí)驗(yàn)測(cè)得 那么該反應(yīng)的反應(yīng)熱是如何確定的呢 科學(xué)家的工作 1840年 瑞士化學(xué)家蓋斯通過大量的實(shí)驗(yàn)證明 不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成 其反應(yīng)熱是相同的 也就是說 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān) 而與反應(yīng)的途徑無關(guān) 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 蓋斯 g h hess 1802 1850 討論探究 1 什么是蓋斯定律 如何用圖示法表示蓋斯定律 2 結(jié)合下圖所示實(shí)例 說明如何從途徑角度 能量守恒角度理解蓋斯定律 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 山的高度與上山的途徑無關(guān) 3 根據(jù)下列已知條件 說明如何用蓋斯定律計(jì)算c s o2 g co g 的反應(yīng)熱 h 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 探究提示 1 蓋斯定律是指 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān) 而與反應(yīng)的途徑無關(guān) 用圖示可表示為 h h1 h2 h3 h4 h5 2 山的高度 相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)的焓變 與起點(diǎn)a 相當(dāng)于反應(yīng)的始態(tài) 和終點(diǎn)b 相當(dāng)于反應(yīng)體系的終態(tài) 的海拔有關(guān) 而與從a點(diǎn)到b點(diǎn)的途徑無關(guān) 3 要計(jì)算c s o2 g co g 的反應(yīng)熱 分析已知的兩個(gè)熱化學(xué)方程式 可得到如下圖所示的關(guān)系 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 即 h h1 h2 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 蓋斯定律 1 內(nèi)容 對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng) 無論是一步完成還是分幾步完成 其反應(yīng)焓變都是一樣的 即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān) 而與反應(yīng)的途徑無關(guān) 2 意義 間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱 3 應(yīng)用 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 題型一蓋斯定律的應(yīng)用例題1實(shí)驗(yàn)中不能直接測(cè)出由石墨與氫氣反應(yīng)生成甲烷的 h 但可測(cè)出下面幾個(gè)反應(yīng)的熱效應(yīng) 根據(jù)蓋斯定律求反應(yīng)c 石墨 2h2 g ch4 g 的 h4 解析 因?yàn)榉磻?yīng)式 和 之間有以下關(guān)系 2 所以 h4 h2 2 h3 h1 393 5kj mol 1 2 285 8kj mol 1 890 31kj mol 1 74 8kj mol 1答案 h4 74 8kj mol 1 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 成功體驗(yàn)1導(dǎo)學(xué)號(hào)27760009已知 2zn s o2 g 2zno s h 701 0kj mol 12hg l o2 g 2hgo s h 181 6kj mol 1則反應(yīng)zn s hgo s zno s hg l 的 h為 a 519 4kj mol 1b 259 7kj mol 1c 259 7kj mol 1d 519 4kj mol 1 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 題型二利用燃燒熱計(jì)算反應(yīng)熱例題2工業(yè)上利用天然氣 主要成分為ch4 與co2進(jìn)行高溫重整制備co 已知ch4 h2和co的燃燒熱 h分別為 890 3kj mol 1 285 8kj mol 1和 283 0kj mol 1 則生成1m3 標(biāo)準(zhǔn)狀況 co所需熱量為 解析 首先依據(jù)燃燒熱定義寫出下列熱化學(xué)方程式 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 式 式 2 式 2即得ch4 g co2 g 2co g 2h2 g 所以 h h1 2 h2 2 h3 890 3 285 8 2 283 0 2 kj mol 1 247 3kj mol 1 生成1m3co所需熱量為答案 5520kj 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 成功體驗(yàn)2甲烷的燃燒熱 h 890 3kj mol 1 1kgch4在25 101kpa時(shí)充分燃燒生成液態(tài)水放出的熱量約為 a 5 56 104kj mol 1b 5 56 104kj mol 1c 5 56 104kjd 5 56 104kj解析 16gch4燃燒放出890 3kj熱量 1kgch4燃燒放出的熱量為 1000g 55643 75kj 5 56 104kj 答案 c 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 題型三利用化學(xué)鍵斷裂和形成時(shí)的能量變化值計(jì)算反應(yīng)熱例題3 2015全國 改編 甲醇是重要的化工原料 又可作為燃料 利用合成氣 主要成分為co co2和h2 在催化劑的作用下合成甲醇 發(fā)生的主要反應(yīng)如下 已知反應(yīng) 中的相關(guān)化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量數(shù)據(jù)如下 由此計(jì)算 h1 kj 已知 h2 58kj mol 1 則 h3 kj mol 1 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 解析 1 反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值 則根據(jù)方程式co g 2h2 g ch3oh g 可知 h1 1076kj mol 1 2 436kj mol 1 3 413kj mol 1 343kj mol 1 465kj mol 1 99kj mol 1 根據(jù)蓋斯定律可知由 即可得到反應(yīng) 則 h3 58kj mol 1 99kj mol 1 41kj mol 1 答案 99 41 情景導(dǎo)入 知識(shí)點(diǎn)撥 典例引領(lǐng) 重難點(diǎn) 12345 1 在298k 101kpa時(shí) 已知 則 h3與 h1和 h2間的關(guān)系正確的是 a h3 h1 2 h2b h3 h1 h2c h3 h1 2 h2d h3 h1 h2解析 因?yàn)榉磻?yīng)式 之間存在關(guān)系 2 故 h1 2 h2 h3 答案 a 12345 2 已知25 101kpa條件下 由此得出的正確結(jié)論是 a 等質(zhì)量的o2比o3能量低 由o2變o3為吸熱反應(yīng)b 等質(zhì)量的o2比o3能量低 由o2變o3為放熱反應(yīng)c o3比o2穩(wěn)定 由o2變o3為吸熱反應(yīng)d o2比o3穩(wěn)定 由o2變o3為放熱反應(yīng)解析 由 得 2o3 g 3o2 g h 284 2kj mol 1 等質(zhì)量的o2比o3能量低 答案 a 12345 3 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 氣態(tài)分子斷開1mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓 已知h h h o和oo鍵的鍵焓 h分別為436kj mol 1 463kj mol 1和495kj mol 1 下列熱化學(xué)方程式正確的是 12345 12345 4 已知na2co3 10h2o s na2co3 s 10h2o g h1 532 36kj mol 1 na2co3 10h2o s na2co3 h2o s 9h2o g h2 473 63kj mol 1 寫出na2co3 h2o脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 解析 根據(jù)蓋斯定律 由 可得 h h1 h2 58 73kj mol 1 答案 na2co3 h2o s na2co3 s h2o g h 58 73kj mol 1 12345 5 水煤氣 主要成分是co h2 是重要的燃料和化工原料 可用水蒸氣通過熾熱的碳層制得 已知 12345 1 將2 4g碳轉(zhuǎn)化為水煤氣 再完全燃燒 整個(gè)過程的 h kj mol 1 2 由co h2在一定條件下獲得汽油的替代品 甲醇 甲醇的燃燒熱 h為 726 5kj mol 1 試寫出由co h2生成甲醇的熱化學(xué)方程式 解析 1 由蓋斯定律可知c s o2 g co2 g h 393 5kj m