《云南省紅河州彌勒縣慶來學(xué)校高二化學(xué) 13 《化學(xué)反應(yīng)熱的計算》課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《云南省紅河州彌勒縣慶來學(xué)校高二化學(xué) 13 《化學(xué)反應(yīng)熱的計算》課件（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計算化學(xué)反應(yīng)熱的計算教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1. 從能量守恒角度理解并掌握蓋斯定律；從能量守恒角度理解并掌握蓋斯定律；2. 能正確運用蓋斯定律解決具體問題；能正確運用蓋斯定律解決具體問題；3. 學(xué)會化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計算。學(xué)會化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計算。強調(diào)：正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相強調(diào)：正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相等，符號相反；等，符號相反；“+”不能省去不能省去知識回顧知識回顧已知石墨的燃燒熱：已知石墨的燃燒熱：H=-393.5kJ/mol 1）寫出石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式）寫出石墨燃燒熱的熱化學(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）二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨和氧氣的熱
2、化學(xué)方程式思考思考1 298K，101kPa時，合成氨反應(yīng)的熱時，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式化學(xué)方程式:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);H = -92.38kJ/mol 在該溫度下，取在該溫度下，取1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在下放在一密閉容器中，在催化劑存在下進行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量總是少于進行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量總是少于92.38kJ，其原因是什么？，其原因是什么？ 該反應(yīng)是該反應(yīng)是可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)，在密閉容器中進，在密閉容器中進行該反應(yīng)將達到平衡狀態(tài)，行該反應(yīng)將達到平衡狀態(tài)， 1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)
3、不能完全反應(yīng)不能完全反應(yīng)生成生成2 mol NH3(g)，因而放出的熱量總小于，因而放出的熱量總小于92.38kJ下列數(shù)據(jù)表示下列數(shù)據(jù)表示H2的燃燒熱嗎？的燃燒熱嗎？Why？ H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g) = H2O (l) H244 kJ/mol已知已知 H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol思考思考21. 1.蓋斯定律的蓋斯定律的內(nèi)容內(nèi)容: :不管化學(xué)反應(yīng)是一不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成步完成或分幾步完成, ,其反應(yīng)熱相同。其反應(yīng)熱相同。換句話說換句話說, ,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只
4、與反應(yīng)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)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān), ,而與反應(yīng)的途而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。徑無關(guān)。 如何理解蓋斯定律？如何理解蓋斯定律？ HH、H H1 1、H H2 2之間有何關(guān)系？之間有何關(guān)系？H=H=H H1 1+H H2 2BHACH1H2 CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2例例C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g) = CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-
5、283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol 有些化學(xué)反應(yīng)進行很慢或不易直接發(fā)生，有些化學(xué)反應(yīng)進行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得很難直接測得這些反應(yīng)的這些反應(yīng)的反應(yīng)熱反應(yīng)熱，可通過，可通過蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。2 2蓋斯定律的應(yīng)用蓋斯定律的應(yīng)用關(guān)鍵：關(guān)鍵：目標(biāo)方程式的目標(biāo)方程式的“四則運算式四則運算式”的導(dǎo)的導(dǎo)出出方法：方法：1. 寫出目標(biāo)方程式確定寫出目標(biāo)方程式確定“過渡物質(zhì)過渡物質(zhì)” (要要消消 去的物質(zhì)去的物質(zhì)) 2. 然后用消元法逐一消去然后用消元法逐一消去“過渡物質(zhì)過渡物質(zhì)”，導(dǎo)出，導(dǎo)出“四則運算式四則運算式”。蓋斯簡介蓋斯簡介【
6、例【例1】已知】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試計算試計算: 2CO(g) 4 H2(g) = H2O(l) C2H5OH (l) 的的H【解】：【解】：2 + 4 - = HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol你知道神六的火箭燃料是什么嗎？你知道神六的火箭燃料是什么嗎？例例2
7、：某次發(fā)射火箭，用：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在（肼）在NO2中燃燒，生成中燃燒，生成N2、液態(tài)、液態(tài)H2O。已知：。已知： N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) ; H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g) = N2(g)+2H2O(l); H2=-534kJ/mol 假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g) = 3N2(g)+4H2O(l) ; H=-1135.2kJ/mol 1. 已知已知25、101kPa下，石墨、金剛下，石墨、金剛 石燃燒的熱化學(xué)方程式分
8、別為：石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為： 據(jù)此判斷，下列說法正確的是（據(jù)此判斷，下列說法正確的是（ ） A. 由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低剛石的低 B. 由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高剛石的高; C. 由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低剛石的低 D. 由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的
9、高剛石的高AC(石墨，石墨，s)+O2(g)= CO2(g) ; H1=-393.5kJ/molC(金剛石，金剛石，s)+O2(g)= CO2(g); H2=-395.0kJ/mol練習(xí)：練習(xí)：能否計算：石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的能否計算：石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的H？二、反應(yīng)熱的計算：二、反應(yīng)熱的計算： 利用反應(yīng)熱的概念、蓋斯定律、熱化學(xué)方利用反應(yīng)熱的概念、蓋斯定律、熱化學(xué)方程式進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算程式進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算: :題型一：有關(guān)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的題型一：有關(guān)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的的含義及書寫的含義及書寫題型二：燃燒熱、中和熱的判斷、題型二：燃燒熱、中和熱的判斷、求算及測量求算及測量具體內(nèi)容具體內(nèi)容:
10、1. 已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量，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。寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式。2. 有關(guān)反應(yīng)熱的計算有關(guān)反應(yīng)熱的計算:（1）蓋斯定律及其應(yīng)用）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），進行量（或根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式），進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算或比較大小。有關(guān)反應(yīng)熱的計算或比較大小。 (3)利用鍵能計算反應(yīng)熱利用鍵能計算反應(yīng)熱【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 H 1.0g 17.87kJ/molH23g(1
11、7.87kJ/mol) 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。課本課本P12 例例2：【解】C2H6O(l) + 3O2(g)= 2CO2(g) 3H2O (l) 46g 1366.8kJ 1000g XX(1366.8kJ 1000g)/ 46g 29710kJ答：答：1kg乙醇燃燒后放出乙醇燃燒后放出29710kJ熱量熱量設(shè)設(shè)1kg乙醇燃燒后放出的熱量為乙醇燃燒后放出的熱量為X變式練習(xí)1 氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷的熱化學(xué)方程式分氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷的熱化學(xué)方程式分別為：別為：H2(
12、g)1/2O2(g)H2O(l)；H285.8kJ/molCO(g)1/2O2(g)CO2(g)；H283.0kJ/molC8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l)； H5518kJ/molCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)； H890.3kJ/mol 相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時放出相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時放出熱量最少的是熱量最少的是( ) A. H2(g) B. CO(g) C. C8H18(l) D. CH4(g)B 已知：已知： C(s)+O2(g) = CO2(g); H=-393.5kJ/mol H2(g)
13、+1/2O2(g) = H2O (l) ;H =- 41.8kJ/mol 欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫氣的質(zhì)量比約為氣的質(zhì)量比約為 ( ) A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8B變式練習(xí)2 G.H.Germain Henri Hess (18021850)俄國俄國化學(xué)家?；瘜W(xué)家。1802年年8月月7日生于瑞士日內(nèi)瓦，日生于瑞士日內(nèi)瓦，1850年年12月月12日卒于俄國圣彼得堡日卒于俄國圣彼得堡(現(xiàn)為列寧格勒現(xiàn)為列寧格勒)。3歲隨父僑居俄國歲隨父僑居俄國,并在俄國受教育。并在俄國受教育。1825年于多
14、年于多爾帕特大學(xué)獲醫(yī)學(xué)專業(yè)證書，同時受到了化學(xué)和爾帕特大學(xué)獲醫(yī)學(xué)專業(yè)證書，同時受到了化學(xué)和地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)教育。地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)教育。18261827年，在斯德哥爾年，在斯德哥爾摩摩J.J.貝采利烏斯的實驗室工作并從其學(xué)習(xí)化學(xué)。貝采利烏斯的實驗室工作并從其學(xué)習(xí)化學(xué)。回俄國后在烏拉爾作地質(zhì)勘探工作，后在伊爾庫回俄國后在烏拉爾作地質(zhì)勘探工作，后在伊爾庫茨克做醫(yī)生并研究礦物。茨克做醫(yī)生并研究礦物。1830年當(dāng)選為圣彼得堡年當(dāng)選為圣彼得堡科學(xué)院院士，專門研究化學(xué)，任圣彼得堡工藝學(xué)科學(xué)院院士，專門研究化學(xué)，任圣彼得堡工藝學(xué)院理論化學(xué)教授并在中央師范學(xué)院和礦業(yè)學(xué)院講院理論化學(xué)教授并在中央師范學(xué)院和礦業(yè)學(xué)院講授化學(xué)
15、。授化學(xué)。1838年成為俄國科學(xué)院院士。年成為俄國科學(xué)院院士。蓋斯簡介蓋斯簡介 蓋斯早期研究了巴庫附近的礦物和天然氣；發(fā)蓋斯早期研究了巴庫附近的礦物和天然氣；發(fā)現(xiàn)了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了煉鐵中的熱現(xiàn)了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了煉鐵中的熱現(xiàn)象，作了大量的量熱工作?，F(xiàn)象，作了大量的量熱工作。1836年發(fā)現(xiàn)，在任年發(fā)現(xiàn)，在任何一個化學(xué)反應(yīng)過程中何一個化學(xué)反應(yīng)過程中,不論該反應(yīng)過程是一步不論該反應(yīng)過程是一步完成還是分成幾步完成完成還是分成幾步完成,反應(yīng)所放出的總熱量相反應(yīng)所放出的總熱量相同，并于同，并于1840年以熱的加和性守恒定律公諸于世，年以熱的加和性守恒定律公諸于世，后被稱為蓋斯定律。此
16、定律為能量守恒定律的先后被稱為蓋斯定律。此定律為能量守恒定律的先驅(qū)。當(dāng)一個反應(yīng)不能直接發(fā)生時，應(yīng)用此定律可驅(qū)。當(dāng)一個反應(yīng)不能直接發(fā)生時，應(yīng)用此定律可間接求得反應(yīng)熱。因此，蓋斯也是熱化學(xué)的先驅(qū)間接求得反應(yīng)熱。因此，蓋斯也是熱化學(xué)的先驅(qū)者。著有者。著有純粹化學(xué)基礎(chǔ)純粹化學(xué)基礎(chǔ)(1834)，曾用作俄國，曾用作俄國教科書達教科書達40年。年。蓋斯簡介蓋斯簡介 蓋斯定律是在熱力學(xué)第一定律之蓋斯定律是在熱力學(xué)第一定律之前發(fā)現(xiàn)的，實際上是熱力學(xué)第一定律前發(fā)現(xiàn)的，實際上是熱力學(xué)第一定律在化學(xué)反應(yīng)的具體體現(xiàn)，是狀態(tài)函數(shù)在化學(xué)反應(yīng)的具體體現(xiàn)，是狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)。蓋斯定律奠定了熱化學(xué)計算的性質(zhì)。蓋斯定律奠定了熱化學(xué)計
17、算的基礎(chǔ)，使化學(xué)方程式像普通代數(shù)方的基礎(chǔ)，使化學(xué)方程式像普通代數(shù)方程那樣進行運算，從而可以根據(jù)已經(jīng)程那樣進行運算，從而可以根據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)確測定的熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算難以測定準(zhǔn)確測定的熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算難以測定的反應(yīng)熱。的反應(yīng)熱。蓋斯簡介蓋斯簡介返回返回 計算方法總結(jié)：計算方法總結(jié)： 1.根據(jù)熱化學(xué)方程式計算：反應(yīng)熱與物質(zhì)系數(shù)成正比；根據(jù)熱化學(xué)方程式計算：反應(yīng)熱與物質(zhì)系數(shù)成正比； 2.利用鍵能計算：利用鍵能計算：H=反應(yīng)物總鍵能反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能生成物總鍵能 3.根據(jù)燃燒熱和中和熱計算根據(jù)燃燒熱和中和熱計算 4.根據(jù)蓋斯定律計算：根據(jù)蓋斯定律計算：同向相加，異相相減同向相加，異相相減1已知：已知：2H
18、2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6kJ/mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H=283.0kJ/mol 某某H2和和CO的混合氣體完全燃燒時放的混合氣體完全燃燒時放出出113.74kJ熱量，同時生成熱量，同時生成3.6g液態(tài)水，液態(tài)水，求原混合氣體中求原混合氣體中H2和和CO的物質(zhì)的量之的物質(zhì)的量之比比高考題組練習(xí)：列方程組求解列方程組求解 若取金剛石和石墨的混合晶體共若取金剛石和石墨的混合晶體共1mol在在O2中完全燃燒，產(chǎn)生的熱量為中完全燃燒，產(chǎn)生的熱量為Q kJ，則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之，則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之比為：比為： 。2已知金剛石和石墨在氧
19、氣中完全燃燒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：的熱化學(xué)方程式為： C(金剛石、金剛石、s)+O2(g) = CO2(g) H1395.41kJ/mol C(石墨、石墨、s)+O2(g) = CO2(g) H2393.51kJ/mol 3. 在在100 g 碳不完全燃燒所得氣體中，碳不完全燃燒所得氣體中，CO占占1/3體積，體積，CO2占占2/3體積，且體積，且C(s) +1/2O2(g) = CO(g)； H = 110.35 kJ/molCO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g);H = 282.57 kJ/mol與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是與這些碳完全燃燒相比
20、，損失的熱量是( )A.392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJC4已知膽礬溶于水時溶液溫度降低，已知膽礬溶于水時溶液溫度降低，膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：CuSO45H2O(s) = CuSO4(s)+5H2O(l) H=+Q1kJ/mol 室溫下，若將室溫下，若將1mol無水硫酸銅溶解為溶液無水硫酸銅溶解為溶液時放熱時放熱Q2kJ，則（，則（ ）AQ1Q2 BQ1=Q2CQ1Q2 D無法確定無法確定A蓋斯定律的靈活應(yīng)用蓋斯定律的靈活應(yīng)用5.已知：已知：CH (g) + 2O2(g)= CO2 (g) + 2H2 O (l); H= - Q1 KJ/mol2H2（g）+O2（g） = 2H2 O （g）; H= - Q2 KJ/mol2H2（g）+O2（g） = 2H2 O （l）; H= - Q3 KJ/mol 常溫下常溫下,取體積比取體積比4:1的甲烷和氫氣的混的甲烷和氫氣的混合氣體合氣體11.2L(標(biāo)況標(biāo)況),經(jīng)完全燃燒恢復(fù)常溫經(jīng)完全燃燒恢復(fù)常溫,放出的熱為放出的熱為:0.4Q1+0.05Q3
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