《2018-2019学年高中化学 1.3 化学反应热的计算课件 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中化学 1.3 化学反应热的计算课件 新人教版选修4（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节 化学反应热的计算,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,1.盖斯定律 (1)内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是 相同的。或者说,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)从能量守恒定律理解: 从SL,H10,体系吸热; 根据能量守恒,H1+H2=0。 (3)应用:因为有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯,这给测定反应热造成了困难。应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。,目标导航,预习导引,2.反应热的计算 (1)计算依据。 反应热的计算依据有热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据。 (2)举例。,H
2、1=H+H2 则:H=H1-H2=-393.5 kJmol-1-(-283.0 kJmol-1)=-110.5 kJmol-1,目标导航,预习导引,深度思考 判断下列描述的正误(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)一个反应一步完成或分几步完成,两者相比,经过的步骤越多,放出的热量越多。 ( ) (2)化学反应的过程,既遵循质量守恒定律,也遵循能量守恒定律。 ( ) (3)不同的热化学方程式之间,因反应的物质不同,故热化学方程式不能相加减。 ( ),目标导航,预习导引,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,一、盖斯定律及其应用 1.盖斯定律的含义 不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其热效应
3、是相同的,它只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,即热化学方程式是可以加减的。,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,2.利用盖斯定律解答该类题目的步骤 (1)加和法。,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,(2)途径法。 举例: 若反应物A变为生成物D,可以有两个途径: 途径:由A直接变成D,反应热为H; 途径:由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为H1、H2、H3。 途径称为“逆时针方向”途径,途径称为“顺时针方向”途径;两种途径反应热总和相等。 则有:H=H1+H2+H3。,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,【例1】 已知下列热化学方程式:,由此可知反应Zn(
4、s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的H3的值是( ) A.-441.8 kJmol-1 B.-254.6 kJmol-1 C.-438.9 kJmol-1 D.-260.4 kJmol-1,答案:D,解析:,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,1.A2+B2=2AB的反应历程可以看作如下过程(H表示该过程的能量变化): .A2=A+A H1 .B2=B+B H2 .A+B=AB H3 则下列说法中正确的是( ) A.当H3+(H1+H2)0时,该反应是吸热反应 B.当2H3+(H1+H2)0时,该反应是放热反应 C.当2H3+(H1+H2)0时
5、,该反应是放热反应 D.当 H3+(H1+H2)0时,该反应是吸热反应,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,解析:A2+B2=2AB的反应可虚拟路径如下: 据盖斯定律可知:H=(H1+H2)+2H3, 若(H1+H2)+2H30,该反应为吸热反应, 若(H1+H2)+2H30,该反应为放热反应,C项正确。 答案:C,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,2.已知热化学方程式:C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g) H1=-395.41 kJmol-1,C(s,石墨)+O2(g)= CO2(g) H2=-393.51 kJmol-1。则由金刚石转化为石墨时的热化学方程式为 ,由热化学方程式
6、可知,更稳定的物质是 。,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,解析:本题要从热化学方程式推测物质的稳定性,前提是推出金刚石转化为石墨的焓变。根据盖斯定律,将题中的关系设计为如图所示: 则H=H1-H2=-1.9 kJmol-1,即金刚石转化为石墨要放出热量,能量是降低的,故石墨比金刚石稳定。 答案:C(s,金刚石)=C(s,石墨) H=-1.9 kJmol-1 石墨,迁移应用,典题例解,一,二,二、反应热的计算 1.反应热计算的依据和类型 (1)根据热化学方程式计算:所求热化学方程式的反应热的绝对值与已知热化学方程式的反应热的绝对值成正比,即|H求|=n|H|,即化学计量数加倍,反应热的绝对
7、值加倍,化学计量数减半,反应热的绝对值减半。 (2)根据反应物和生成物的能量计算: H=生成物的能量总和-反应物的能量总和。 (3)根据反应物和生成物的键能计算: H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。 (4)根据盖斯定律计算:将已知热化学方程式进行适当的变形后,通过“加”“减”进行计算、比较。,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,(5)根据物质的燃烧热数值计算: Q(放)=n(可燃物)|燃烧热的H|。 (6)根据比热公式进行计算:Q=cmt。,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,2.反应热的计算技巧 (1)热化学方程式与数学上的方程式相似,可以移项,同时改变正、负号;各项的化学计量数包
8、括H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。 (2)根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其H做相加或相减等运算,得到一个新的热化学方程式。 (3)同一反应的正反应、逆反应的反应热数值相等,符号相反。,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,【例2】 氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。,(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式: 。,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,(2)若已知下列数据,试根据表中及图中数据计算NH键的键能 kJmol-1。 (3
9、)用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知: 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H1=-a kJmol-1 N2(g)+O2(g)=2NO(g) H2=-b kJmol-1 求:若1 mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热H3= (用含a、b的式子表示) kJmol-1。,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,解析:(1)由图像可知,该反应为放热反应,且生成1 mol NH3(g)时,放出的热量为(300-254) kJ=46 kJ。故N2和H2反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92 kJmol-1。 (2)设
10、NH键的键能为x,故反应热H=-92 kJmol-1=(3435+943) kJmol-1-6x, x=390 kJmol-1。 (3)将3,反写,然后再与相加,可得, 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g),故其反应热H=(3b-a) kJmol-1,故1 mol NH3还原NO至N2,反应热为 答案:(1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92 kJmol-1 (2)390,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,答案:C,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,解析:氢气的燃烧热的热化学方程式: H=H1+H2=-241
11、.8 kJmol-1+(-44.0 kJmol-1)=-285.8 kJmol-1 答案:氢气的燃烧热的H为-285.8 kJmol-1。,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,3.(2015山东理综,30,节选)合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能,在配合氢能的开发中起着重要作用。 贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时,该反应的热化学方程式为 。 已知温度为T时:CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) H=+165 kJmol-1 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H=-41 kJmol-1 答案:CO(g)+3H2(g)=CH4(
12、g)+H2O(g) H=-206 kJmol-1,方法归纳,案例探究,应用盖斯定律比较反应热的大小 比较下列各组热化学方程式中H的大小。,(1)S(s)+O2(g)=SO2(g) H1 S(g)+O2(g)=SO2(g) H2 H1 H2 (2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H2 H1 H2 解析:(1)中两式相减得:S(s)=S(g) H=H1-H20(固态硫变为硫蒸气是吸热过程),所以H1H2(相同条件下,1 mol气态硫比1 mol固态硫燃烧放出的热量多);(2)中两式相减得:2H2O(g)=2H2O(l) H=H1-H2 (2),方法归纳,案例探究,在进行H的大小比较中,必须带着“正号”和“负号”作比较。 (1)同一反应生成物状态不同时 A(g)+B(g)=C(g) H10 A(g)+B(g)=C(l) H20 按以下思路分析: A(g)+B(g) 得H1+H3=H2,因为H均小于0,所以H2H1。,方法归纳,案例探究,(2)同一反应反应物状态不同时 S(g)+O2(g)=SO2(g) H10 S(s)+O2(g)=SO2(g) H20 按以下思路分析: H2+H3=H1,因为H3小于0,所以H1H2。,方法归纳,案例探究,(3)两个有联系的不同反应相比较,
