【整合】魯科版高中化學(xué)選修4第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第3課時(shí)反應(yīng)焓變的計(jì)算課件2 （共38張）

1、選修4第1章第1節(jié) 化學(xué)反響的熱效應(yīng)第3課時(shí)反響焓變的計(jì)算課件2三反響焓變的計(jì)算:蓋斯定律對(duì)于一個(gè)化學(xué)反響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)反響的反響熱只與反響物的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與具體反響進(jìn)行的途徑無關(guān)。4一蓋斯定律：1.蓋斯定律的內(nèi)容: 不管化學(xué)反響是一步完成或分幾步完成,其反響熱是相同.換句話說,化學(xué)反響的反響熱只與反響體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反響的途徑無關(guān)。一 蓋斯定律1.內(nèi)容對(duì)于一個(gè)化學(xué)反響，無論是 ，其反響焓變都是一樣的。2本質(zhì)化學(xué)反響的焓變只與反響體系的有關(guān)，與反響進(jìn)行的具體無關(guān)。3應(yīng)用應(yīng)用蓋斯定律可以間接的計(jì)算一些難以通過實(shí)驗(yàn)測量的反響的焓變。一步完成

2、還是分幾步完成始態(tài)與終態(tài)途徑AB請(qǐng)思考：由起點(diǎn)A到終點(diǎn)B有多少條途徑？從不同途徑由A點(diǎn)到B點(diǎn)的位移有什么關(guān)系?登山的高度與上山的途徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的相對(duì)高度有關(guān)H2 0H1 0S始態(tài)L終態(tài)H1 +H2 08HH1+H22.蓋斯定律直觀化9 CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3= +實(shí)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 有些化學(xué)反響進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得這些反響的反響熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反響熱數(shù)據(jù)。2蓋斯定律的應(yīng)用關(guān)鍵：目標(biāo)方程式的“四那么運(yùn)算式的導(dǎo)出。方法：寫出目標(biāo)方程式確定“過渡物質(zhì)要消去的物質(zhì)然后用消元法逐一消去“過渡物質(zhì)，導(dǎo)出“四那么運(yùn)算式。蓋斯定律的應(yīng)用價(jià)值在于可以根據(jù)已準(zhǔn)確測定的反響焓變來求實(shí)驗(yàn)難測或根本無法測定的反響焓變，可以利用的反響焓變計(jì)算未知的反響焓變。1同素異形體反響焓變的求算及穩(wěn)定性的比較。2根據(jù)一定量的物質(zhì)參加反響放出的熱量(或根據(jù)的熱化學(xué)方程式)，進(jìn)行有關(guān)反響焓變的計(jì)算或大小比較。利用蓋斯定律進(jìn)行問題分析時(shí)

4、，常采用熱化學(xué)方程式加合法和虛擬途徑法。(1)加合法：根據(jù)需要將熱化學(xué)方程式進(jìn)行代數(shù)轉(zhuǎn)換，然后相加，得出所需要的熱化學(xué)方程式。轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)注意各物質(zhì)的系數(shù)與H的數(shù)值同等倍數(shù)的改變，H的符號(hào)也作相應(yīng)的改變。(2)虛擬途徑法先根據(jù)題意虛擬轉(zhuǎn)化過程，然后根據(jù)蓋斯定律列式求解，即可求得待求的反響熱。1根據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算：焓變與反響物各物質(zhì)的物質(zhì)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根據(jù)反響物和生成物的總焓計(jì)算HH(反響產(chǎn)物)H(反響物)3

5、依據(jù)反響物化學(xué)鍵斷裂與生成物化學(xué)鍵形成過程中的能量變化計(jì)算H反響物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量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閱讀課本P7，總結(jié)用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算的過程，并仿照課本的計(jì)算過程做以下練習(xí)：例1.： H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/mol H2

6、(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8kJ/mol 那么，H2的燃燒熱H是多少？H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=？kJ/molH=H1+H2=-285.8kJ/mol17例2.以下熱化學(xué)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【例題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試計(jì)算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的H【解】：根據(jù)蓋斯定律，反響不管是一步完成還是分幾步完成，其反響熱效應(yīng)都是相同的。下面就看看反響能不能由三個(gè)反響通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反響能不能分成幾步完成。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嗎？例4

8、：某次發(fā)射火箭，用N2H4肼在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 假設(shè)都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫出發(fā)射火箭反響的熱化學(xué)方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 例5：按照蓋斯定律，結(jié)合下述反響方程式答復(fù)以下問題,：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=？ 那么第個(gè)方程式中的反響熱H是_。根據(jù)蓋斯定律和上述反響方程式得： =+-， 即H5 = +16.3kJ/mol21二：假設(shè)某一化學(xué)反響可分為多步進(jìn)行，那么其總反響熱為各步反響的反響熱之和。即H= H1+ H2+ H3+一： 假設(shè)某化學(xué)反響從始態(tài)S到終態(tài)L其反響熱為H，而從終態(tài)L到始態(tài)S的反響熱為H ，這兩者和為。即H H = 三：假設(shè)多步化學(xué)反響相加可得到新的化學(xué)反響，那么新反響的反響熱即為上述多步反響的反響熱之和。小結(jié)：同步練習(xí)231.

10、 25、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為： 據(jù)此判斷，以下說法正確的選項(xiàng)是 A. 由石墨制備金剛石是吸熱反響；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低 B. 由石墨制備金剛石是吸熱反響；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高 C. 由石墨制備金剛石是放熱反響；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低 D. 由石墨制備金剛石是放熱反響；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高A242.2CS+ O2g=2COgH=-221.0kJ/mol ，2H2g+O2g=2H2Og H=-483.6kJ/mol 那么制備水煤氣的反響C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g) 的H為( )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試計(jì)算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的H【解】：根據(jù)蓋斯定律，反響不管是一步完成還是分幾步完成，其反響熱效應(yīng)都是相同的。下面就看看反響能不能由三個(gè)反響通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反響能不能分成幾步完成。2 + 4

12、 - = 所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol 4.以下反響的反響熱為 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試計(jì)算下述反響的反響熱：2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 【解】分析各方程式的關(guān)系，知 將方程式按2 + - 組合得上述反響方程式即：H = 2H

13、2 + H3 - H1H =2(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol) -(-870.3kJ/mol) = - 488.3kJ/mol 答：反響2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 反響熱為- 488.3kJ/mol5肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反響的能量變化如下圖。斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：NN為942、OO為500、NN為154，那么斷裂1 mol NH鍵所需的能量(kJ)是 ()。A194 B391 C516 D658解析由題中的圖像可以看出斷裂1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)中的

14、化學(xué)鍵所要吸收的能量為：2 752 kJ534 kJ2 218 kJ設(shè)斷裂1 mol NH鍵所需要的能量為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那么反響Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的H為()。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那么反響Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的H為()A519.4 kJmol1B259.7 kJmol1C259.7 kJmol1 D519.4 kJmol1解析：觀察目標(biāo)反響“Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)，可由第一個(gè)反響和第二個(gè)反響相減除以2得，故反響的焓變(H1H2)/2259.7 kJmol1。答案：C8在298 K、100 kPa時(shí)，：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3那么H3與H1和H2間的關(guān)系正確的選項(xiàng)是()AH3H12

16、H2 BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H2解析：第三個(gè)方程式可由第二個(gè)方程式乘以2與第一個(gè)方程式相加得，由蓋斯定律可知H3H12H2。答案：A9乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)。答復(fù)以下問題。(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反響生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。寫出相應(yīng)反響的化學(xué)方程式C2H4H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3HH2O=C2H5OHH2SO4(2)：甲醇脫水反響2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H123.9 kJmol1甲醇制烯烴反響2CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g)H229.1 kJmol1乙醇異構(gòu)化反響C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)H350.7 kJmol1那么乙烯氣相直接水合反響C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)的H_kJmol1。與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是_。解析：(2)由目標(biāo)方程式中C2H4(g)、C2H5OH(g)位置可知式得C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)，所以HH1H2H3；間接法需要濃硫酸，濃硫酸具有腐蝕性，易造成污染。污染小、腐蝕性小等 45.5_ 10(2021四川)：25 、101 kPa時(shí)，Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H520 kJmol1S(s)O2(g)