高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第三節(jié) 反應(yīng)熱的計(jì)算課件 新人教版選修4.ppt

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1 2 1 內(nèi)容不管化學(xué)反應(yīng)是一步或 完成 其反應(yīng)熱是 的 或者說(shuō) 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的 和 有關(guān) 而與反應(yīng)的 無(wú)關(guān) 2 解釋能量的釋放或吸收是以 的物質(zhì)為基礎(chǔ)的 二者密不可分 但以 為主 要點(diǎn)一蓋斯定律 幾步 相同 始態(tài) 終態(tài) 途徑 發(fā)生變化 物質(zhì) 3 3 應(yīng)用對(duì)于進(jìn)行得 的反應(yīng) 不容易 的反應(yīng) 即有 的反應(yīng) 這些反應(yīng)的反應(yīng)熱有困難 如果應(yīng)用 就可以 地把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來(lái) 很慢 直接發(fā)生 有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純 副反應(yīng)發(fā)生 測(cè)定 蓋斯定律 間接 4 蓋斯定律表達(dá)式 H H1 H2 5 4 運(yùn)用蓋斯定律解題的常用方法通常有兩種方法 其一 虛擬路徑法 如C s O2 g CO2 g 可設(shè)置如下 H1 H2 H3 6 其二 加合法 即運(yùn)用所給方程式就可通過(guò)加減的方法得到新化學(xué)方程式 1 確定待求的反應(yīng)方程式 2 找出待求方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式的什么位置 3 根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)和位置的需要對(duì)已知方程式進(jìn)行處理 或調(diào)整計(jì)量數(shù) 或調(diào)整反應(yīng)方向 7 4 實(shí)施疊加并檢驗(yàn)上述分析的正確與否 如 求P4 白磷 4P 紅磷 的熱化學(xué)方程式 已知 P4 s 白磷 5O2 g P4O10 s H1 P s 紅磷 5 4O2 g 1 4P4O10 s H2 即可用 4得出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式 8 1 已知在298K下的熱化學(xué)方程式 C 石墨 s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol 2CO g O2 g 2CO2 g H2 566 0kJ mol 298K時(shí) 1molC 石墨 s 轉(zhuǎn)化為CO g 的反應(yīng)焓變是 9 110 5kJ mol 解析 C 石墨 s O2 g CO2 g 的熱反應(yīng)可看做分兩步進(jìn)行 第一步是C 石墨 s O2 g CO g 第二步是CO g O2 g CO2 g 設(shè)C 石墨 s O2 g CO g 的反應(yīng)焓變?yōu)?H 由蓋斯定律可知 H1 H H2 2 H 283 0kJ mol 393 5kJ mol 解得 H 110 5kJ mol 答案 110 5kJ mol 10 要點(diǎn)二反應(yīng)熱的計(jì)算 1 計(jì)算依據(jù) 1 2 3 的數(shù)據(jù) 2 計(jì)算方法 熱化學(xué)方程式 蓋斯定律 燃燒熱 11 若C s O2 g CO g 的反應(yīng)熱為 H 根據(jù)蓋斯定律 知 12 H1 則 H H H2 H1 H2 393 5kJ mol 283 0kJ mol 110 5kJ mol 如已知 1 C s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol 2 CO g O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol 12 13 應(yīng)用思考 若一個(gè)化學(xué)反應(yīng)由始態(tài)轉(zhuǎn)化為終態(tài)可通過(guò)不同的途徑 如圖 提示 H H1 H2 H3 H4 H5 H4 H5之間有何關(guān)系 14 1 反應(yīng)熱的計(jì)算方法和類(lèi)型 1 根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算 反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比 2 根據(jù)反應(yīng)物和生成物的能量和計(jì)算 H 生成物的能量和 反應(yīng)物的能量和 3 根據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能和計(jì)算 H 反應(yīng)物的鍵能和 生成物的鍵能和 4 根據(jù)蓋斯定律計(jì)算 將熱化學(xué)方程式進(jìn)行適當(dāng)?shù)?加 減 等變形后 由過(guò)程的熱效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算 比較 二 反應(yīng)熱的計(jì)算 15 5 根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱數(shù)值計(jì)算 Q放 n 可燃物 H 6 根據(jù)比熱公式進(jìn)行計(jì)算 Q Cm t 2 反應(yīng)熱的計(jì)算應(yīng)注意的問(wèn)題 1 運(yùn)用熱化學(xué)方程式進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算 可以從反應(yīng)式中各物質(zhì)的物質(zhì)的量 質(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積 反應(yīng)熱等對(duì)應(yīng)關(guān)系 列式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算 2 注意熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量 必須與 H相對(duì)應(yīng) 如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍 則 H也要加倍 尤其是利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱時(shí) 熱化學(xué)方程式可以直接相加減 化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與 H相對(duì)應(yīng) 16 3 熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱是指按所給形式反應(yīng)完全時(shí)的反應(yīng)熱 4 正 逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等 符號(hào)相反 查燃燒熱表知 P7 C 石墨 s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol C 金剛石 s O2 g CO2 g H2 395 0kJ mol 所以 得 C 石墨 s C 金剛石 s H 1 5kJ mol 例1 寫(xiě)出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式 25 101kPa時(shí) 說(shuō)明 可以在書(shū)中查找需要的數(shù)據(jù) P7 石墨能直接變成金剛石嗎 17 你知道神十的火箭燃料是什么嗎 例2 神十發(fā)射火箭 用N2H4 肼 在NO2中燃燒 生成N2 液態(tài)H2O 已知 N2 g 2O2 g 2NO2 g H1 67 2kJ molN2H4 g O2 g N2 g 2H2O l H2 534kJ mol假如都在相同狀態(tài)下 請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 解 依題意可知 發(fā)射火箭燃料發(fā)生如下反應(yīng)2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O l H 即 H 2 H2 H1 1135 2kJ mol 1 2 3 依題意可知 3 2 x2 1 得 2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O l H 1135 2kJ mol 已知 例3 根據(jù)蓋斯定律得 2 4 所以 H H1 2 H2 4 H3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kJ mol 解 計(jì)算2CO g 4H2 g H2O l C2H5OH l 的 H 20 練習(xí)1 2013 新課標(biāo)全國(guó) 在1200 時(shí) 天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng) H2S g O2 g SO2 g H2O g H12H2S g SO2 g S2 g 2H2O g H2H2S g O2 g S g H2O g H32S g S2 g H4 則 H4的正確表達(dá)式為 21 22 練習(xí)2甲醛是一種重要的化工產(chǎn)品 可以利用甲醇脫氫制備 反應(yīng)式如下 CH3OH g CH2O g H2 g H1 84 2kJ mol 1 向反應(yīng)體系中通入氧氣 通過(guò)反應(yīng) 2H2 g O2 g 2H2O g H2 483 6kJ mol 1 提供反應(yīng) 所需熱量 要使反應(yīng)溫度維持在700 則進(jìn)料中甲醇與氧氣的物質(zhì)的量之比為 A 5 74 1B 11 48 1C 1 1D 2 1 答案 A 23 名師點(diǎn)睛 進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算時(shí) 只要把反應(yīng)熱看作類(lèi)似于產(chǎn)物之一即可 在實(shí)際計(jì)算時(shí)只對(duì)其取正值然后與化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù) 或質(zhì)量等 列比例計(jì)算 根據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行熱量計(jì)算時(shí) 要注意正 負(fù)號(hào)的使用 24 練習(xí)3 已知葡萄糖的燃燒熱的熱化學(xué)方程式 C6H12O6 s 6O2 g 6CO2 g 6H2O l H 2804kJ mol 則葡萄糖燃燒生成1g水時(shí)放出的熱量約為 kJ A 26B 2804C 78D 52 解析 葡萄糖的燃燒熱的熱化學(xué)方程式 C6H12O6 s 6O2 g 6CO2 g 6H2O l H 2804kJ mol 由此可知 生成6mol 18g mol 108g水放出2804kJ熱量 則生成1g水時(shí)放出的熱量為2804kJ 108 26 0kJ 故答案為A 答案 A 25 2013年海南 已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 6C s 5H2 g 3N2 g 9O2 g 2C3H5 ONO2 3 l H12H2 g O2 g 2H2O g H2C s O2 g CO2 g H3則反應(yīng)4C3H5 ONO2 3 l 12CO2 g 10H2O g O2 g 6N2 g 的 H為A 12 H3 5 H2 2 H1B 2 H1 5 H2 12 H3C 12 H3 5 H2 2 H1D H1 5 H2 12 H3 高考鏈接 答案 A 2014年海南 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 氣態(tài)分子斷開(kāi)1mol化學(xué)鍵的焓變稱(chēng)為鍵焓 已知H H H O 和O O鍵的鍵焓 H分別為436KJ mol 463KJ mol 495KJ mol 下列熱化學(xué)方程式正確的是 A H2O g H2 g 1 2O2 g H 485KJ molB H2O g H2 g 1 2O2 g H 485KJ molC 2H2 g O2 g 2H2O g H 485KJ molD 2H2 g O2 g 2H2O g H 485KJ mol 答案 D 2020 1 30 26 高考鏈接 09年海南化學(xué) 12 已知 Fe2O3 s 3 2C s 3 2CO2 g 2Fe s H 234 1kJ mol 1C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1 則2Fe s 3 2O2 g Fe2O3 s 的 H是A 824 4kJ mol 1B 627 6kJ mol 1C 744 7kJ mol 1D 169 4kJ mol 10 高考鏈接 答案 A