高中化学3反应焓变的计算课件1鲁科高中选修4化学课件

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3.已知反应:
H2(g)+12O2(g)===H2O(g) ΔH1
12N2(g)+O2(g)===NO2(g) ΔH2
12N2(g)+32H2(g)===NH3(g) ΔH3
则反应
2NH3(g)

7 2
O2(g)===2NO2(g)
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互动(hù dònɡ)探究
探究 1:怎样准确理解盖斯定律?
盖斯定律的含义 化学反应的反应焓变只与反应的始态(各反应物) 和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。 即如果一个反应可以分步进行,各分步反应的反应焓变之和与 该反应一步完成时的反应焓变是相同的。
程式:H2(g)+12O2(g)===H2O(g) ΔH1=ΔH-ΔH2 则 ΔH1=ΔH-ΔH2 =-285.8 kJ·mol-1-(-44.0 kJ·mol-1) =-241.8 kJ·mol-1。
答案(dáàn):-241.8 kJ·mol-1
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学习(xuéxí)小结
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2.盖斯定律的应用 (1)意义:对于无法或较难通过实验测定的反应的焓变,可应 用_盖__斯__定__律__(d_ìn计glǜ)算求得。 (2)方法: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,则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的 _代__数__和___。

3H2O(g)

ΔH

() A.2ΔH1+2ΔH2-2ΔH3 C.3ΔH1+2ΔH2+2ΔH3
B.ΔH1+ΔH2-ΔH3 D.3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3
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解析:由题意把已知反应依次编号为①、②、③,根据盖斯 定律:①×3+②×2-③×2 得 2NH3(g)+72O2(g)===2NO2(g) +3H2O(g) ΔH=3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3。
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(4)根据盖斯定律计算:将热化学方程式进行适当的“乘”、“除”、 “加”、“减”等变形后,由过程的热效应进行计算、比较。 (5)根据物质燃烧放热数值计算:Q(放)=n(可燃物)×ΔH。 (6)根据比热(bǐrè)公式进行计算:Q=-cmΔT。
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答案(dáàn):D
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探究3:试总结反应热计算的类型(lèixíng)和方法。 (1)根据(gēnjù)热化学方程式计算:反应热与反应物各物质的物 质的量成正比。 (2)根据反应物和反应产物的能量和计算: ΔH=反应产物的能量和-反应物的能量和。 (3)根据反应物和反应产物的键能和计算: ΔH=反应物的键能和-反应产物的键能和。
1.盖斯定律 (1)定义:
则有:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。 (2)特点:化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关,与反应 的途径无关。 2.盖斯定律的应用
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3 .反应热计算的类型和方法。
(1)根据(gēnjù)反应物和反应产物的能量和计算: ΔH=反应产物的能量和-反应物的能量和。 (2)根据反应物和反应产物的键能和计算: ΔH=反应物的键能和-反应产物的键能和。
(3)根据盖斯定律计算:将热化学方程式进行适当的“乘”、“除”、 “加”、“减”等变形(biàn xíng)后,由过程的热效应进行计算、比较。 (4)根据物质燃烧放热数值计算:Q(放)=n(可燃物)×ΔH。 (5)根据比热公式进行计算:Q=-cmΔT。
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随堂训练(xùnliàn)
解析:设 1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为 x,则 2x-436 kJ-151 kJ=11 kJ,x=299 kJ。
答案(dá àn):299
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6.甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主
要成分为 CO、CO2 和 H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的 主要反应如下:
2.下列各组热化学方程式中,化学反应的 ΔH 前者小于后者
的是( )
①C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH1
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2
②S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH3
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH4
③CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH5
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若反应物 A 变为生成物 D,可以有两个途径:①由 A 直接变 成 D,反应焓变为 ΔH;②由 A 经过 B 变成 C,再由 C 变成 D, 每步的反应焓变分别为 ΔH1、ΔH2、ΔH3。如下图所示:
则有:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
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kJ·mol-1 和 462 kJ·mol-1,则 a 为( )
A.-332
B.-118
C.350
D.130
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解析:根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得: 2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=(2a+220) kJ·mol-1,则有: 4×462 kJ·mol-1-2×436 kJ·mol-1-496 kJ·mol-1=(2a+ 220)kJ·mol-1,解得 a=130,故选项 D 正确。
①CO(g)+2H2(g) ②CO2(g)+3H2(g) ③CO2(g)+H2(g)
CH3OH(g) ΔH1 CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2 CO(g)+H2O(g) ΔH3
第 3 课时 反应焓变的计算
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1.了解焓变的比较方法及焓变的简单计算。 2.理解盖 斯定律的含义,能运用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 3.掌握焓变的几种计算方法。
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B
300m
某人从山下A到达山顶B,无论是翻 山越岭攀登(pāndēng)而上,还是坐缆 车直奔山顶,其所处的海拔都高了
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探究4:根据热化学方程式进行计算(jìsuàn)时注意哪些问题?
(1)反应焓变的数值与各物质的化学计量数成正比。因此热化学 方程式中各物质的化学计量数改变时,其反应焓变的数值需同 时做相同(xiānɡ tónɡ)倍数的改变。 (2)正、逆反应的反应热焓变的数值相等,符号相反。 (3)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括ΔH的数值可以同时扩大或 缩小相同的倍数。
探究 2:举例说明盖斯定律的应用。
例如:已知下列两个热化学方程式: ①P4(s,白磷)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH1=-2 983.2 kJ·mol-1 ②P(s,红磷)+54O2(g)===14P4O10(s) ΔH2=-738.5 kJ·mol-1。 要写出白磷转化为红磷的热化学方程式可虚拟如下过程:
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(2)特点 ①化学反应的焓变只与反应的_始__态__和__终__态___有关,与反应的 _途__径__(_tú无jìng关) 。 ②反应总热值一定。如下图表示始态和终态相同的反应,反 应途径有三种:(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)。
则 ΔH=___Δ_H__1+__Δ_H__2_____=_Δ__H_3_+_Δ__H_4_+__Δ_H_5__。
答案(dá àn):D
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5.已知反应 2HI(g)===H2(g)+I2(g)的 ΔH=11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收 436 kJ、151 kJ 的能量,则 1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸 收的能量为________kJ。
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根据盖斯定律(dìnglǜ) ΔH=ΔH1+(-ΔH2)×4=-2 983.2 kJ·mol-1+738.5 kJ·mol- 1×4=-29.2 kJ·mol-1。 所以白磷转化为红磷的热化学方程式为 P4(s,白磷)===4P(s,红磷) ΔH=-29.2 kJ·mol-1。
A.①>②>③
B.③>②>①
C.③>①>②
D.①>③>②
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解析:比较不同反应放出的热量大小时只比较 ΔH 的数值大 小即可,不受 ΔH 的正、负号的影响,正、负号只说明反应 是吸热还是放热。
答案(dá àn):C
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CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH6
A.仅② B.仅①②
C.仅①③
D.仅②③
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解析:①中碳完全燃烧放出的热量多,所以 ΔH1>ΔH2;②中 气态硫燃烧放出的热量多,所以 ΔH3<ΔH4;③中 ΔH5<0, ΔH6>0,则 ΔH5<ΔH6,故 ΔH 前者小于后者的是②③。
1.已知下列三个热化学方程式:
①CO(g)+H2(g)===C(s)+H2O(g) ΔH=-131.5 kJ·mol-1
②12H2(g)+12Cl2(g)===HCl(g) ΔH=-92.3 kJ·mol-1
③H2(g)+12O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1 则以上三个反应放出热量的大小关系正确的是( )
答案(dá àn):D
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4.已知:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1 2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1 H—H、O==O 和 O—H 键的键能分别为 436 kJ·mol-1、496
300m。
A
思考:由起点A到终点(zhōngdiǎn)B有多少条途径? 从不同途径由A点到B点的位移有什么关系?
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新知(xīn zhī)预习
知识点 反应焓变的计算 阅读教材 P7~P8,思考并填空。 1.盖斯定律 (1)定义:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完 成,其反应的_焓__变___都是一样的。
量为( )
A.(Q1+Q2+Q3)kJ
B.0.5(Q1+Q2+Q3)kJ
C.(0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3)kJ D.(3Q1-Q2+Q3)kJ
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解析:由盖斯定律和题意可得,乙醇燃烧的热化学方程式: C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=(3Q1-Q2+Q3)kJ·mol-1。
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例 1 已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH=Q1 kJ·mol-1 C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH=Q2 kJ·mol-1 C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=Q3 kJ·mol-1 若使 46 g 酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热
(1)H2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 (2)H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44.0 kJ·mol-1 求:H2(g)+12O2(g)===H2O(g)的反应热 ΔH1。
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解析:解法一:由题意可知: ΔH1=ΔH-ΔH2 =-285.8 kJ·mol-1-(-44.0 kJ·mol-1) =-241.8 kJ·mol-1。 解法二:由题给的两个热化学方程式(1)-(2)可得热化学方
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(4)多个(duō ɡè)热化学方程式可以相加或相减,ΔH也进行相应的相 加或相减,得到一个新的热化学方程式。 (5)热化学方程式中的反应焓变是指反应按照所给形式完全进 行时的反应焓变。
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例 2 氢气和氧气生成液态水的反应,可以通过两种途径来 完成,如图所示。已知:
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