高二化学 1.3《化学反应热计算》课件（新人教版选修4）

欢迎进入化学课堂 选修4第一章第三节化学反应热的计算 教学目标 在质量守恒定律和能量守恒定律的基础上理解 掌握盖斯定律 并学会应用盖斯定律进行化学反应热的计算 进一步巩固对化学反应本质的理解 1 已知 H2 g Cl2 g 2HCl g H 184 6kJ mol则反应HCl g H2 g Cl2 g 的 H为 A 184 6kJ molB 92 3kJ molC 369 2kJ molD 92 3kJ mol 复习 D 2 甲硅烷 SiH4 是一种无色气体 遇到空气能发生爆炸性自燃 生成SiO2和水 已知室温下1g甲硅烷自燃放出44 6kJ热量 其热化学方程式为 SiH4 g O2 g SiO2 s H2O l H 1427 2kJ mol 3 已知H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 计算下列反应中放出的热量 1 用20gNaOH配成稀溶液跟足量稀盐酸反应 放出热量为kJ 2 用0 1molBa OH 2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应 放出热量为kJ 3 用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应 放出的热量 大于 小于 等于 57 3kJ 理由是 28 65 11 46 小于 醋酸是弱电解质 只是少部分电离 发生电离时要吸热 中和时放热较少 燃烧热 在25 101kPa时 1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量 单位一般用kJ mol 表示的意义 C的燃烧热为393 5kJ mol 表示在101kPa时 1molC完全燃烧放出393 5kJ的热量 表示为 H 393 5kJ mol 研究的条件 燃烧物的量 反应程度 反应程度 能否根据式子 CH4 g O2 g CO2 g H2O l H 445 15kJ mol 认为甲烷的燃烧热是445 15kJ mol 不能 燃烧热的计算 例 0 3mol的气态高能燃料乙硼烷 B2H6 在氧气中完全燃烧 生成固态B2O3和液态水 放出649 5kJ热量 其热化学方程式为 B2H6 g 3O2 g B2O3 s 3H2O l H 2165kJ mol 下列数据 H1表示燃烧热吗 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 molH2 g 1 2O2 g H2O l H H1 H2 285 8kJ mol 判断 思考 如何测出这个反应的反应热 1 C s 1 2O2 g CO g H1 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 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 则 H1 H2 H3所以 H1 H3 H2 393 5kJ mol 283 0kJ mol 110 5kJ mol 应用了什么规律 影响反应热的因素 1 与温度 压强有关 了解 2 与物质的状态有关3 与反应物的用量有关4 与反应条件 途径 无关 盖斯定律 一 盖斯定律不管化学反应是分一步完成或分几步完成 其反应热是相同的 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 如何理解盖斯定律 H H1 H2之间有何关系 H H1 H2 B H 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 石墨能直接变成金刚石吗 查燃烧热表知 C 石墨 s O2 g CO2 g H1 393 5kJ 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 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 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 molN2H4 g O2 g N2 g 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 2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O l H 1135 2kJ mol CO g C s CO2 g 例3 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 下列数据表示H2的燃烧热吗 H2 g 1 2O2 g H2O g H1 241 8kJ mol H2 g 1 2O2 g H2O l H H1 H2 285 8kJ mol 例4 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1molN2 g 和3molH2 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 1molN2 g 和3molH2 g 不能完全反应生成2molNH3 g 因而放出的热量总小于92 38kJ 学与思 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 写出目标方程式确定 过渡物质 要消去的物质 然后用消元法逐一消去 过渡物质 导出 四则运算式 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 正逆反应的反应热效应数值相等 符号相反 不能省去 练习 1 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 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 C 石墨 s O2 g CO2 g H1 393 5kJ molCO2 g C 石墨 s O2 g H1 393 5kJ mol 2 已知25 101kPa下 石墨 金刚石燃烧的热化学方程式分别为C 石墨 O2 g CO2 g H 393 51kJ mol 1C 金刚石 O2 g CO2 g H 395 41kJ mol 1据此判断 下列说法中正确的是 A 由石墨制备金刚石是吸热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的低B 由石墨制备金刚石是吸热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的高C 由石墨制备金刚石是放热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的低D 由石墨制备金刚石是放热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的高 A 3 已知 CO g 1 2O2 g CO2 g H1 283 0kJ mol H2 g 1 2O2 g H2O l H2 285 8kJ mol C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l H3 1370kJ mol试计算 2CO g 4H2 g H2O l C2H5OH l 的 H 解 根据盖斯定律 反应 不论是一步完成还是分几步完成 其反应热效应都是相同的 下面就看看反应 能不能由 三个反应通过加减乘除组合而成 也就是说 看看反应 能不能分成 几步完成 2 4 所以 H H1 2 H2 4 H3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kJ mol 4 在100g碳不完全燃烧所得气体中 CO占1 3体积 CO2占2 3体积 且C s 1 2O2 g CO g 110 35kJ molCO g 1 2O2 g CO2 g 282 57kJ mol与这些碳完全燃烧相比 损失的热量是 392 92kJB 2489 44kJC 784 92kJD 3274 3kJ C 二 反应热的计算 利用反应热的概念 盖斯定律 热化学方程式进行有关反应热的计算 课本P14例1 解 钠与氯气起反应的化学方程式如下 Na s 1 2Cl2 g NaCl s 23g mol H 1 0g 17 87kJ H 23g mol 17 87kJ 1 0g 411kJ mol 答 课本P14例2 解 C2H6O l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l 46g mol 1366 8kJ mol 1000gX X 1366 8kJ mol 1000g 46g mol 29710kJ 答 1kg乙醇燃烧后放出29710kJ热量 设1kg乙醇燃烧后放出的热量为X 练习1 按照盖斯定律 结合下述反应方程式 回答问题 已知 1 NH3 g HCl g NH4Cl s H1 176kJ mol 2 NH3 g H2O l NH3 H2O aq H2 35 1kJ mol 3 HCl g H2O l HCl aq H3 72 3kJ mol 4 NH3 aq HCl aq NH4Cl aq H4 52 3kJ mol 5 NH4Cl s 2H2O l NH4Cl aq H5 则第 5 个方程式中的反应热 H是 根据盖斯定律和上述反应方程式得 4 3 2 1 5 即 H5 16 3kJ mol 2 已知下列热化学方程式 2H2 g O2 g 2H2O g H 483 6kJ molH2 g O2 g H2O g H 241 8kJ molH2 g O2 g H2O I H 285 8kJ mol则氢气的燃烧热为 A 438 6kJ molB 241 8kJ molC 285 8kJ molD 无法确定 C 3 已知Zn s O2 g ZnO s H 350kJ mol 则1gZn在氧气中燃烧放出的热量约为 A 5 4kJB 350KJC 3 5kJD 8 5Kj350 65 5 4 KJ A 4 根据热化学方程式 在25 101kPa时 S s O2 g SO2 g H 297 23kJ mol 分析下列说法中不正确的是 A S的燃烧热为297 23kJ molB S g O2 g SO2 g 放出的热量大于297 23kJC S g O2 g SO2 g 放出的热量小于297 23kJD 形成1molSO2的化学键所释放的总能量大于断裂1molS s 和1molO2 g 的化学键所吸收的总能量 C 5 在同温同压下 下列各组热化学方程式中 H2 H1的是 A 2H2 g O2 g 2H2O g H12H2 g O2 g 2H2O l H2B S g O2 g SO2 g H1S s O2 g SO2 g H2C CO g 1 2O2 g CO2 g H12CO g O2 g 2CO2 g H2D H2 g Cl2 g 2HCl g H11 2H2 g 1 2Cl2 g HCl g H2 BD 6 在一定条件下 CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为 2CO g O2 g 2CO2 g H 566kJCH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890kJ由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时 释放的热量为 A 2912kJB 2953kJC 3236kJD 3867kJ B 7 热化学方程式C s H2O g CO g H2 g H 131 3KJ mol 表示 A 碳和水反应吸收131 3KJ热量B 1mol碳和1mol水反应吸收131 3KJ热量C 1mol固体碳和1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2 并吸收131 3KJ热量D 固体碳和气态水各1mol反应 放出131 3KJ热量 C 8 在相同条件下 下列三个化学反应放出的热量分别以 H1 H2 H3表示 则 H1 H2和 H3的关系是 1 2H2 g O2 g 2H2O g H1 2 2H2 g O2 g 2H2O 1 H2 3 H2 g O2 g H2O g H3A H1 H2 H3B H1 H2 H2 2 H3D 无法比较 B 9 1g炭与适量水蒸气反应生成CO和H2 需吸收l0 94kJ热量 此反应的热化学方程式为 A C H2O CO H2 H 131 3kJ molB C s H2O g CO g 十H2 g H 10 94kJ molC C s H2O 1 CO g H2 g H 131 3kJ molD C s H2O g CO g H2 g H 131 3kJ mol D 10 含11 2gKOH的稀溶液与1L0 1mol LH2SO4溶液反应放出11 46kJ的热量 该反应的热化学方程式正确的是 A KOH aq H2SO4 aq K2SO4 aq H2O l H 11 46kJ molB 2KOH aq H2SO4 aq K2SO4 aq 2H2O l H 11 46kJ molC 2KOH H2SO4 K2SO4 2H2O H 11 46kJ molD KOH aq H2SO4 aq K2SO4 aq H2O l H 57 3kJ mol D 11 含Ba OH 2lmol的稀溶液与足量稀盐酸反应 放出114 6kJ的热量 表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 A Ba OH 2 aq 2HCl aq BaCl2 aq 2H2O l H 114 6kJ molB Ba OH 2 aq 2HCl aq BaCl2 aq 2H2O l H 114 6kJ molC 1 2Ba OH 2 aq HCl aq 1 2BaCl2 aq H2O l H 57 3kJ molD 1 2Ba OH 2 aq HCl aq 1 2BaCl2 aq H2O l H 57 3kJ mol C 12 将12 7克固态碘与氢气完全反应生成碘化氢气体时 必须吸收2 604KJ的热量 其热化学方程式为13 铝在纯氧中燃烧 每生成1gAl2O3 固 放出QkJ热量 写出其热化学方程式 I2 s H2 g 2HI g H 52 08KJ mol 4Al s 3O2 g 2Al2O3 s H 204QkJ mol 1 13 同温同压下 已知下列各反应为放热反应 下列各热化学方程式中热量数值最小的是 A 2A l B l 2C g H1B 2A g B g 2C g H2C 2A g B g 2C l H3D 2A l B l 2C l H4 A 15 已知在1 105Pa 298K条件下 2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量 下列热化学方程式正确的是 A H2O g H2 g 1 2O2 g H 242kJ molB 2H2 g O2 g 2H2O l H 484kJ molC H2 g 1 2O2 g H2O g H 242kJ molD 2H2 g O2 g 2H2O g H 484kJ mol A 16 根据热化学方程S s O2 g SO2 g H 297 23kJ mol 反应在298K 101kPa下发生 分析下列说法不正确的是 A 标况下 燃烧1molS放出的热量为297 23kJB S g O2 g SO2 g 放出的热量大于297 23kJC S g O2 g SO2 g 放出的热量小于297 23kJD 形成1molSO2的化学键所释放的总能量大于断裂1molS s 和1molO2 g 的化学键所吸收的总能量 AC 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全