《時 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)》名校課件2

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第3課時反應(yīng)的焓變的計算學(xué)習(xí)目標(biāo)1、通過反應(yīng)物和生成物的總能量計算反應(yīng)熱2、能利用熱化學(xué)方程式計算反應(yīng)中的能量變化。3、能通過化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：舊鍵的斷裂新鍵的形成計算反應(yīng)的能量變化。4、知道蓋斯定律的含義，并能利用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計算。⑴根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量變化ΔH＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)⑵根據(jù)熱化學(xué)方程式計算

⑶根據(jù)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)鍵變化時吸收或放出的熱量(鍵能)計算焓變ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和E1－生成物鍵能總和E2⑷利用蓋斯定律計算—疊加法計算反應(yīng)的焓變利用已知熱化學(xué)方程式合成未知熱化學(xué)方程式。常見反應(yīng)焓變的計算方法總結(jié)熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)成正比。aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)ΔHa

b

c

d|ΔH|n(A)

n(B)

n(C)n(D)Q⑴根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量變化：

①ΔH＝反應(yīng)產(chǎn)物的總能量－反應(yīng)物的總能量，即ΔH＝E(反應(yīng)產(chǎn)物)－E(反應(yīng)物)②根據(jù)能量高低圖像計算下列敘述中，正確的是(

)A．反應(yīng)O3＋O=2O2的ΔH＝E1－E3B．O3＋O=2O2是吸熱反應(yīng)C．ΔH＝ΔH1＋ΔH2D．ΔH＝E3－E2>0例1、氯原子對O3分解有催化作用：O3(g)＋Cl(g)=ClO(g)＋O2(g)

ΔH1ClO(g)＋O(g)=Cl(g)＋O2(g)

ΔH2大氣臭氧層的分解反應(yīng)是O3(g)＋O(g)=2O2(g)

ΔH，該反應(yīng)的能量變化如圖：C例2、(雙選)根據(jù)如圖所給信息，得出的結(jié)論正確的是(

)A．48g碳完全燃燒放出熱量為1574kJ·mol－1

B．2C(s)＋O2(g)=2CO(g)

ΔH＝－221.0kJ·mol－1C．2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)

ΔH＝＋283.0kJ·mol－1D．C(s)＋O2(g)=CO2(g)

ΔH＝－393.5kJ·mol－1BD⑵根據(jù)熱化學(xué)方程式計算熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)成正比。例如，aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)

ΔHa

b

c

d

|ΔH|n(A)

n(B)

n(C)n(D)

Q例3、完全燃燒23g液態(tài)乙醇得到液態(tài)水時放出的熱量為akJ，則液態(tài)乙醇完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為(

)A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－akJ·mol－1D⑶根據(jù)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)鍵變化時吸收或放出的熱量計算焓變ΔH＝斷裂反應(yīng)物的化學(xué)鍵所吸收的能量－形成反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)鍵所釋放的能量或ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和E1

－生成物鍵能總和E2E1——反應(yīng)物斷鍵吸收的總熱量E2——反應(yīng)產(chǎn)物成鍵放出的總熱量例4、已知白磷和PCl3的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol－1)：P—P198，Cl—Cl243，P—Cl331。則反應(yīng)P4(s，白磷)＋6Cl2(g)=4PCl3(s)的反應(yīng)熱ΔH＝__________________。－1326kJ·mol－1例5、化學(xué)反應(yīng)N2＋3H2=2NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是(

)A．N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l)

ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1B．N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)

ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1A例6、通常人們把斷裂1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量或形成1mol某化學(xué)鍵所釋放的能量看作該化學(xué)鍵的鍵能，鍵能的大小可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH。已知部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：化學(xué)鍵H—HCl—ClH—Cl鍵能/(kJ·mol－1)436243431則下列熱化學(xué)方程式不正確的是(

)A．0.5H2(g)＋0.5Cl2(g)=HCl(g)

ΔH＝－91.5kJ·mol－1B．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)

ΔH＝－183kJ·mol－1C．0.5H2(g)＋0.5Cl2(g)=HCl(g)

ΔH＝＋91.5kJ·mol－1D．2HCl=H2(g)＋Cl2(g)

ΔH＝＋183kJ·mol－1CΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－反應(yīng)產(chǎn)物的總鍵能解題程序⑷利用蓋斯定律計算—疊加法計算反應(yīng)的焓變例7、(1)(2016·全國甲卷節(jié)選)已知①2O2(g)＋N2(g)=N2O4(l)

ΔH1

②N2(g)＋2H2(g)=N2H4(l)

ΔH2③O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)

ΔH3④2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH4＝－1048.9kJ·mol－1上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4＝________________，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因為_________________________________。[解析]由已知熱化學(xué)方程式①②③可得：N2O4(l)=2O2(g)＋N2(g)－ΔH1；

2N2H4(l)=2N2(g)＋4H2(g)－2ΔH22O2(g)＋4H2(g)=4H2O(g)

2ΔH3根據(jù)蓋斯定律，將上述三個熱化學(xué)方程式相加，可得：2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)

ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。由熱化學(xué)方程式可知，N2H4和N2O4反應(yīng)時放出大量的熱，且產(chǎn)生大量氣體。2ΔH3－2ΔH2－ΔH1反應(yīng)放出大量熱，產(chǎn)生大量氣體例8、已知：①2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)ΔH1＝－196.6kJ·mol－1

②2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH2＝－113.0kJ·mol－1

則反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g)=SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝______________kJ·mol－1。解析：根據(jù)蓋斯定律，由①×－②×可得，

SO2(g)＋NO2(g)=SO3(g)＋NO(g)，則ΔH＝ΔH1－ΔH2＝×(－196.6kJ·mol－1)－×(－113.0kJ·mol－1)＝－41.8kJ·mol－1。－41.8kJ·mol－1例9、已知：①C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.1kJ·mol－1②C(s，金剛石)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－395.0kJ·mol－1由石墨變成金剛石是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？判斷金剛石和石墨哪種物質(zhì)穩(wěn)定性更強(qiáng)。分析：由①－②得：C(s，石墨)===C(s，金剛石)

ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，石墨變成金剛石是吸熱反應(yīng)；石墨的穩(wěn)定性更強(qiáng)。課本第11頁練習(xí)6、7練習(xí)1．(1)高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵，有關(guān)反應(yīng)為CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋260kJ·mol－1

①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－566kJ·mol－1

②則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________________________。(2)已知Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)＋10H2O(g)ΔH＝＋532.36kJ·mol－1①Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)ΔH＝＋473.63kJ·mol－1

②寫出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___________________。Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)＋H2O(g)ΔH＝＋58.73kJ·mol－12CH4(g)＋O2(g)=2CO(g)＋4H2(g)ΔH＝－46kJ·mol－12、氮是地球上含量豐富，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。(1)上圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1molNH3(g)過程中能量的變化示意圖，請寫出N2和H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________。(2)若已知下列數(shù)據(jù)化學(xué)鍵H—HN≡N鍵能/(kJ·mol－1)435943試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計算N—H鍵的鍵能為_______kJ·mol－1。(3)用NH3催化還原NOx還可以消除氮氧化物的污染。已知：

4NH3(g)＋3O2(g)==2N2(g)＋6H2O(g)

ΔH1＝－akJ·mol－1

①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)

ΔH2＝－bkJ·mol－1②求：若1molNH3還原NO至N2，則該反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱ΔH3＝________kJ·mol－1(用含a、b的式子表示)。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＝－92kJ·mol－13903、(1)已知：(g)