高中化學(xué)選修4課件：第一章 第三節(jié)《化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算》1
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,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算,教學(xué)目標(biāo)：掌握蓋斯定律并能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算,思考：為什么在熱化學(xué)反應(yīng)方程式中通?？刹槐砻鞣磻?yīng)條件？,強(qiáng)調(diào)：正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相等，符號(hào)相反?！?”不能省去。,知識(shí)回顧,已知石墨的燃燒熱：△H=-393.5kJ/mol1）寫出石墨的完全燃燒的熱化學(xué)方程式2）二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨和氧氣的熱化學(xué)方程式,應(yīng)用：熱化學(xué)方程式還可以表示理論可進(jìn)行實(shí)際難進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),[思考]298K，101kPa時(shí)，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=-92.38kJ/mol在該溫度下，取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出的熱量總是少于92.38kJ，其原因是什么？,該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)將達(dá)到平衡狀態(tài)，1molN2(g)和3molH2(g)不能完全反應(yīng)生成2molNH3(g)，因而放出的熱量總小于92.38kJ,如何測(cè)定如下反應(yīng):C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱△H1,①能直接測(cè)定嗎？如何測(cè)？②若不能直接測(cè)，怎么辦？,[思考],計(jì)算,一．蓋斯定律：,1.蓋斯定律的內(nèi)容:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱相同。換句話說(shuō),化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。,2.蓋斯定律直觀化,△H＝△H1+△H2,CO(g),C(s),CO2(g),,,,實(shí)例1,C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H1＝？,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2＝-283.0kJ/mol,C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3＝-393.5kJ/mol,,+),,,△H1+△H2=△H3,∴△H1=△H3－△H2=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol,如何測(cè)定如下反應(yīng):C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱△H1,①能直接測(cè)定嗎？如何測(cè)？②若不能直接測(cè)，怎么辦？,[思考],計(jì)算,C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H1＝-110.5kJ/mol,下列數(shù)據(jù)表示H2的燃燒熱嗎？Why？,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H1＝－241.8kJ/mol,,,,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H＝△H1＋△H2＝－285.8kJ/mol,實(shí)例2,有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測(cè)得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過(guò)蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。,2．蓋斯定律的應(yīng)用,關(guān)鍵：目標(biāo)方程式的“四則運(yùn)算式”的導(dǎo)出,方法：1.寫出目標(biāo)方程式確定“過(guò)渡物質(zhì)”(要消去的物質(zhì))2.然后用消元法逐一消去“過(guò)渡物質(zhì)”，導(dǎo)出“四則運(yùn)算式”。,蓋斯簡(jiǎn)介,【例1】已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);ΔH2=－285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l);ΔH3=-1370kJ/mol試計(jì)算:④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH,【解】：①2+②4-③=④ΔH＝ΔH12＋ΔH24－ΔH3＝－283.22－285.84＋1370＝－339.2kJ/mol,例2：寫出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式(25℃,101kPa時(shí))說(shuō)明：（1）可以在書中查找需要的數(shù)據(jù)（2）并告訴大家你設(shè)計(jì)的理由。,用一用蓋斯定律,石墨能直接變成金剛石嗎？,查燃燒熱表知：①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金剛石，s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol,解:①-②得：C(石墨，s)=C(金剛石，s);△H=+1.5kJ/mol,觀察該熱化學(xué)方程式，回答：金剛石能自動(dòng)變成石墨嗎？需要什么條件？,若金剛石、石墨共1mol混合在氧氣中燃燒,產(chǎn)熱QKJ,則兩者的物質(zhì)的量之比為:,你知道神六的火箭燃料是什么嗎？,例3：某次發(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)寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。,2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l);△H=-1135.2kJ/mol,例4：已知：CH４(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-Q1KJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）;△H=-Q2KJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）;△H=-Q3KJ/mol常溫下,取體積比4:1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標(biāo)況),經(jīng)完全燃燒恢復(fù)常溫,放出的熱為:,0.4Q1+0.05Q3,1.已知25℃、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：據(jù)此判斷，下列說(shuō)法正確的是（）A.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低B.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高;C.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低D.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高,,,,A,①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金剛石，s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol,練,2.在100g碳不完全燃燒所得氣體中，CO占1/3體積，CO2占2/3體積，且C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；=－110.35kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；=－282.57kJ/mol與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是()392.92kJB.2489.44kJC.784.92kJD.3274.3kJ,C,練,二．反應(yīng)熱的計(jì)算：利用反應(yīng)熱的概念、蓋斯定律、熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算:,題型一：有關(guān)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的的含義及書寫,題型二：燃燒熱、中和熱的判斷、求算及測(cè)量,具體內(nèi)容:1.已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量，寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式。2、有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算:（1）蓋斯定律及其應(yīng)用（2）根據(jù)一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量（或根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式），進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算或比較大小。(3)利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱,課本P12例1：,【解】鈉與氯氣起反應(yīng)的化學(xué)方程式如下,Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s),23g/mol△H,1.0g－17.87kJ,△H＝23g/mol(－17.87kJ)1.0g＝－411kJ/mol,答：略,注意熱化學(xué)方程式正確書寫，特別注意有關(guān)單位的正確書寫。,課本P12例2：,【解】,C2H6O(l)+3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l),46g/mol－1366.8kJ/mol,1000gX,X＝(－1366.8kJ/mol1000g)/46g/mol＝－29710kJ,答：1kg乙醇燃燒后放出29710kJ熱量,設(shè)1kg乙醇燃燒后放出的熱量為X,已知：欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫氣的質(zhì)量比約為()A.2:3.25B.12:3.25C.1:1D.393.5:241.8,B,變式練習(xí)1,變式練習(xí)2,氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷的熱化學(xué)方程式分別為：H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)；△H＝－285.8kJ/molCO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)；△H＝－283.0kJ/molC8H18(l)＋25/2O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)；△H＝－5518kJ/molCH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)；△H＝－890.3kJ/mol相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時(shí)放出熱量最少的是()A.H2(g)B.CO(g)C.C8H18(l)D.CH4(g),B,1．已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=－283.0kJ/mol某H2和CO的混合氣體完全燃燒時(shí)放出113.74kJ熱量，同時(shí)生成3.6g液態(tài)水，求原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比,課堂練習(xí)：,列方程求解,若取金剛石和石墨的混合晶體共1mol在O2中完全燃燒，產(chǎn)生的熱量為QkJ，則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之比為：。,2．已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：①C(金剛石、s)+O2(g)=CO2(g)△H1＝－395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g)=CO2(g)△H2＝－393.51kJ/mol,課堂練習(xí)：,課堂練習(xí)：,3．已知膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低，膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：CuSO4?5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+Q1kJ/mol室溫下，若將1mol無(wú)水硫酸銅溶解為溶液時(shí)放熱Q2kJ，則（）A．Q1>Q2B．Q1=Q2C．Q1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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