高中化学 1_3《化学反应热的计算》课件1 新人教版选修4 25页

第一章 化学反应与能量 第三节 化学反应热的计算 1 、提出问题 在化学科学研究中，常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热。 例如C(s) + 1/2O 2 (g) ＝ CO(g)的反应热 有些反应的反应热很难直接测得，我们怎样才能获得它们的反应热数据呢？ 2 、分析问题 C(s) + O 2 (g) ═ CO 2 (g) △ H 1 …… （ 1 ） CO(g) + 1/2O 2 (g) ═ CO 2 (g) △ H 2 …… （ 2 ） 3 、解决问题 C(s) + 1/2O 2 (g) ═ CO(g) △ H 3 = ? （ 3 ） 盖斯定律 一、盖斯定律 不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。 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 。 态： 物质种类、物质的量、物质的状态及环境条件 2H 2 O(l) ＝ 2H 2 (g) ＋ O 2 (g) △H 2 > 0 2H 2 (g) ＋ O 2 (g) ＝ 2H 2 O(l) △H 1 < 0 S （始态） L （终态） △ H 1 + △H 2 ≡ 0 能量守恒 S L 1 2 3 a b c △ H 1 +△H 2 +△H 3 +…… =△H a +△H b +△H c +…… 反应物（始态） 生成物（终态） 即无论经过什么途径，由 C(s)+O 2 (g) 变成 CO 2 (g) 的反应热是定值。 △ H= △H 1 + △H 2 C(s) CO 2 (g) CO(g) 图示法外，还可用什么方法解决？ 图示法 C(s)+1/2O 2 (g)==CO(g) △H 3 ＝？ CO(g)+1/2O 2 (g)=CO 2 (g) △H 2 ＝ -283.0 kJ/mol C(s)+O 2 (g)=CO 2 (g) △H 1 ＝ -393.5 kJ/mol － ) ∴△ H 3 = △H 1 － △ H 2 = -393.5 kJ/mol － (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol （ 1 ） － （ 2 ） ＝ （ 3 ） 通过实验无法直接测定 C(s)+1/2O 2 (g)=CO(g) 反应热 有些反应进行得很慢，有些反应不容易发生，有些反应的产品不纯 盖斯定律的 数学本质 ： 热化学方程式按一定系数关系的相加减 加合法 下列数据表示 H 2 的燃烧热吗？ H 2 (g)+1/2O 2 (g)=H 2 O (g) △H 1 ＝－ 241.8kJ/mol H 2 O(g)=H 2 O (l) △H 2 ＝－ 44 kJ/mol 已知 H 2 (g)+1/2O 2 (g)=H 2 O (l) △H ＝△ H 1 ＋ △ H 2 ＝－ 285.8kJ/mol 例 1 ：写出 石墨变成金刚石 的热化学方程式 (25 ℃,101kPa 时 ) 说明 ：（ 1 ） 可以在书中 P7 查找需要的数据 （ 2 ）并告诉大家你设计的理由。 用一用盖斯定律 石墨能直接变成金刚石吗？ 先思考，之后小组讨论汇报 查燃烧热表知： ① C(石墨,s)+O 2 (g)==CO 2 (g) △H 1 =- 393.5 kJ/mol ② C(金刚石,s)+O 2 (g)==CO 2 (g) △H 2 =- 395.0 kJ/mol 所以， ① - ② 得： C( 石墨 ,s)= C( 金刚石 ,s) △H=+1.5kJ/mol 观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？需要什么条件？ 你知道神六的火箭燃料是什么吗？ 例2：某次发射火箭，用 N 2 H 4 （肼）在 NO 2 中燃烧，生成 N 2 、液态 H 2 O 。已知： ① N 2 (g)+2O 2 (g)==2NO 2 (g) △H 1 =+67.2kJ/mol ② N 2 H 4 (g)+O 2 (g)==N 2 (g)+2H 2 O(l)△H 2 =-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。 2 N 2 H 4 (g)+ 2NO 2 (g)== 3 N 2 (g)+4H 2 O(l) △H=-1135.2kJ/mol ② ×2 －①得 盖斯定律 1 、请用自己的话描述一下盖斯定律。 2 、盖斯定律有哪些用途？ 总结归纳 用来计算难于测量或不能测量的反应的反应热 若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的 代数和。 1. 在 100 g 碳不完全燃烧所得气体中， CO 占 1/3 体积， CO 2 占 2/3 体积，且 C(s) +1/2O 2 (g) = CO(g) △H = － 110.35 kJ/mol CO(g) + 1/2O 2 (g) = CO 2 (g) △H = － 282.57 kJ/mol 与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（ ） 392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJ C 巩固练习 二、反应热的计算 利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算 课本 P13 例 1 ： 【 解 】 钠与氯气起反应的化学方程式如下 Na(s) + 1/2Cl 2 (g)== NaCl (s) 23g/mol △H 1.0g － 17.87kJ △ H ＝ 23g/mol×( － 17.87kJ ) ÷ 1.0g ＝－ 411kJ/mol 答： 注意热化学方程式正确书写，特别注意有关单位的正确书写 课本 P13 例 2 ： 【 解 】 C 2 H 6 O(l) + 3O 2 (g)== 2 CO 2 (g) ＋ 3H 2 O (l) 46g/mol － 1366.8 kJ/mol 1000g X X ＝ ( － 1366.8 kJ/mol × 1000g)/ 46g/mol ＝－ 29710kJ 设 1kg 乙醇燃烧后放出的热量为 X 课本 P13 例 3 ： 解题模式： 审题→分析→求解 小结：运用盖斯定律要注意 1、热化学方程式 同乘 以某一个数时，反应热的 数值 也必须 乘 以该数 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、将一个化学方程式 颠倒 时， Δ H “+” “-”号必须随之 改变 ，但 数值不变 4、计算过程中需 代入数据 ，且数据必须 带单位 1、2 mol H 2 (g)在1 mol O 2 (g)中完全燃烧生成2 mol H 2 O(l)， △H=—571.6kJ/mol。 √ 2、2 mol H 2 (g)在1 mol O 2 (g)中完全燃烧生成2 mol H 2 O(l)， 反应热为—571.6kJ/mol。 √ 3、1 mol H 2 (g)在1/2 mol O 2 (g)中完全燃烧生成1 mol H 2 O(l)， 燃烧热为—285.8 kJ/mol。 × 改正： 1 mol H 2 (g)在1/2 mol O 2 (g)中完全燃烧生成1 mol H 2 O(l)， 燃烧热 为 285.8 kJ/mol。 4、1 mol H 2 (g)在1/2 mol O 2 (g)中完全燃烧生成1 mol H 2 O(l)， 燃烧热△H=—285.8 kJ/mol。 √ 巩固练习 1.已知1mol白磷（s）转化为1mol红磷（s），放出18.39kJ热量，又知： P 4 (白,s)+5O 2 (g) ＝ 2P 2 O 5 (s) △H 1 4P(红,s)+5O 2 (g) ＝ 2P 2 O 5 (s) △H 2 据此判断，下列说法正确的是（ ） △H 1 ＝ △H 2 B. △H 1 ＞ △H 2 C. △H 1 ＜ △H 2 D. 无法确定 C 2. 已知 2H 2 (g) +O 2 (g) = 2H 2 O(l) △H = － 571.6 kJ/mol CO(g) + 1/2O 2 (g) = CO 2 (g) △H = － 283.0 kJ/mol 某 H 2 和 CO 的混合气体完全燃烧时放出 113.74 kJ 热量，同时生成 3.6 g 液态水，则原混合气体中 H 2 和 CO 的物质的量之比为（ ） A. 2︰1 B. 1︰2 C. 1︰1 D. 2︰3 C