《选修四第一章第三节[课用]》由会员分享，可在线阅读，更多相关《选修四第一章第三节[课用]（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化学：化学反应热的计 算课件（新人教版选修4） 第三节 化学反应热的计算 第一章 化学反应与能量 思考：为什么在热化学反应方程式中通常可 不表明反应条件？ 强调：正逆反应的反应热效应数值相等，符 号相反。“+”不能省去。 知识回顾 已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/mol 1）写出石墨的完全燃烧的热化学方程式 2）二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式 应用：热化学方程式还可以表示理论可进行 实际难进行的化学反应 思考 298K，101kPa时，合成氨反应的热 化学方程式: N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);H = -92.38kJ/mol 在该温度下，取1 mol N2(g)和
2、3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进 行反应，测得反应放出的热量总是少于 92.38kJ，其原因是什么？ 该反应是可逆反应，在密闭容器中进 行该反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和 3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8kJ/mol 那么，H2的燃烧热H究竟是多少？如何计算？ 已知： H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=H1+H2=-285.8kJ/mol H2O(l) = H2
3、(g)+1/2O2(g) H = ？ 下列数据H1表示燃烧热吗？ H = +285.8 kJ/mol 正、逆反应的反应热数值相等，符号相反 燃烧热表示为： 1、H2的燃烧热是241.8kJ/mol 。 2、 H2的燃烧热H=-285.8kJ/mol 如何测定如下反应: C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 的反应热H1 能直接测定吗？如何测？ 若不能直接测，怎么办？ 思考 计算 一盖斯定律：一盖斯定律： 1.盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完 成或分几步完成,其反应热相同。换句话 说,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。 2.盖斯定 律直观化 HH1+H2
4、CO(g) C(s) CO2(g) H1 H3 H2 实例1 C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H1？ CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) H2-283.0 kJ/mol C(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/mol 如何测定如下反应: C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 的反应热H1 能直接测定吗？如何测？ 若不能直接测，怎么办？ 思考 计算 C(s)+1/2O2(g)=CO(g); H1 -
5、110.5 kJ/mol 已知 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=-110.5kJ/mol 2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) H2=-566.0kJ/mol 求 C(s)+O2(g)=CO2(g) H3=？ A:得出-393.5kJ/mol B:得出-676.5kJ/mol 求总反应的反应热，不能不假思索地将 各步反应的反应热简单相加。 不论一步进行还是分步进行，始态和终 态完全一致，盖斯定律才成立。 某些物质只是在分步反应中暂时出现， 最后应该恰好消耗完。 自主归纳： 计算注意事项 有些化学反应进行很慢或不易直接发 生，很难直接测得这些反应的反应热，可 通过盖斯定律获得
6、它们的反应热数据。 2盖斯定律的应用 关键：目标方程式的“四则运算式”的导出 方法： 1.写出目标方程式确定“过渡物质” (要消 去的物质) 2. 然后用消元法逐一消去“过渡物质”， 导出“四则运算式”。 盖斯简介 【例1】已知 CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ; H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ; H2= 285.8 kJ/mol C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l); H3=-1370 kJ/mol 试计算: 2CO(g) 4 H2(g) = H2O(l) C2H5OH
7、 (l) 的H 【解】：2 + 4 - = HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol 自主归纳： 解题步骤 确定待求的反应方程式； 找出待求方程式中各物质出现在已知方 程式的什么位置； 根据未知方程式中各物质计量数和位置 的需要对已知方程式进行处理，或调整计 量数，或调整反应方向； 实施叠加并检验上述分析的正确与否。 你知道 “神六”的火箭燃料是什么吗？ 例2：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧， 生成N2、液态H2O。已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+
8、2H2O(l) H2=-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 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 练习3. 已知: Zn( s )+1/2O2 ( g )ZnO( s ) H1 = -351.1 kJ/mol Hg ( l) 1/2O2 ( g ) Hg O ( s ) H2 = -90.7 kJ/mol 则可知: Zn( s )Hg O( s )=ZnO( s )Hg ( l) H 3= kJ/mol。 -260.4 H 3= H1 -H2= -351.1 kJ/mol+90.7 kJ/
9、mol 练习4. 已知： 2C(s) O2 ( g ) =2CO ( g ) H1 =-221 kJ/mol 2H2(g)O2(g)2H2O(g) H2=-483.6 kJ/mol 则C(s)H2O(g)=CO(g) H2(g)的H3为多少? +131.6 kJ/mol H3=(H1 -H2)x0.5 【例3】已知下列反应的反应热为： (1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) H1=-870.3kJ/mol (2)C(s)+O2(g) =CO2(g) H2=-393.5kJ/mol (3) H2(g)+1/2O2(g) =H2O(l) H3=-285.8kJ/m
10、ol 试计算下列反应的反应热： 2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(l) H=2 H2 +2H3- H1=(-393.5 -285.8)x2-(- 870.3)=-488.3kJ/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）可以在书中查找需要的数据 （2）并告诉大家你设计的理由。 先思考，之后小组讨论汇报 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？ 若金刚石、石墨共1mol混合在氧气中燃 烧,产热QKJ,则两者的物质的量之比为: 查燃烧热表知： C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5k
11、J/mol C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol 所以， - 得： C(石墨，s)= C(金刚石，s) H=+1.5kJ/mol 石墨不会自动变成金刚石，石墨与金刚石的能量相差不远。 例3 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( f ) = 2H2O ( l ) ;H =- 571.6 kJ mol- C3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2 ( g ) +4H2O (l ) ;H =- 2220 kJ mol- 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则 氢气和甲烷的体积比为 (A) 1
12、:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1 解1 ：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y 答：氢气和丙烷的体积比为 3：1 x + y = 5 (571.6/2)(x) + 2220y = 3847 V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1 3.） 求混合物的组成 x = 3.75 mol y = 1.25 mol 例3 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) ;H =- 571.6 kJ mol- C3H8( g ) +5O2 ( g) = 3CO2 ( g
13、 ) +4H2O ( l ) ;H =- 2220 kJ mol- 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则 氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1 解2 ：1mol H2 燃烧放热 571.6kJ/2 = 285.8 kJ 答：氢气和丙烷的体积比为 3：1 1mol C3H8燃烧放热 2220 kJ 1mol 混合气 燃烧放热 3847kJ/5 = 769.4 kJ H2 285.8 C3H4 2220 769.4 1450.6 483.6 3 1 例3 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( 液 ) + 571.6 kJ mol- C3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2 ( g ) +4H2O ( l ) + 2220 kJ mol- 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则 氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1 解3 ：( 巧解） 5mol 混合气中，C3H8 物质的量必小于2mol， H2 的物质的量必大于3mol。 2mol C3H8 燃烧放热 4440 kJ, 超过总放热量 3847 kJ n (H2) : n (C3H8) 必大于 3
