高中化學(xué) 1.1 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（第三課時(shí))同課異構(gòu)課件 魯科版選修4.ppt

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,第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化,第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),第3課時(shí),2,有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算,例1、在一定條件下,CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式 分別為: 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H=－566KJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=－890KJ/mol 由1摩CO和3摩CH4組成的混和氣在上述條件下完全燃燒時(shí),釋放的熱量為( ) A．2912KJ B. 2953KJ C. 3236KJ D. 3867KJ,B,3,如何測定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反應(yīng)熱△H1,①能直接測定嗎？如何測？ ②若不能直接測，怎么辦？,4,①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=? ②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol ③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol,① + ② = ③ ， 則 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3 所以， ΔH1 =ΔH3- ΔH2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol,應(yīng)用了什么規(guī)律？,5,蓋斯定律？,不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。 化學(xué)反應(yīng)的焓變（ΔH）只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。,6,一．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)熱是相同.換句話說,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)的途徑無關(guān)。,7,△H＝△H1+△H2,2.蓋斯定律直觀化,8,CO(g),C(s),CO2(g),,,,實(shí)例1,9,C(s)+1/2O2(g)==CO(g) △H1＝？,CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g) △H2＝-283.0 kJ/mol,C(s)+O2(g)==CO2(g) △H3＝-393.5 kJ/mol,,+),,,△H1 + △H2 = △H3,∴△H1 = △H3 － △H2 = -393.5 kJ/mol －(-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol,10,若多步化學(xué)反應(yīng)相加可得到新的化學(xué)反應(yīng)，則新反應(yīng)的反應(yīng)熱即為上述多步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和。,總結(jié)規(guī)律：,注意： 1、計(jì)量數(shù)的變化與反應(yīng)熱數(shù)值的變化要對(duì)應(yīng) 2、反應(yīng)方向發(fā)生改變反應(yīng)熱的符號(hào)也要改變,總結(jié)思考： 在用方程式疊加計(jì)算反應(yīng)熱時(shí)要注意哪些問題？,11,有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過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：寫出目標(biāo)方程式確定“過渡物質(zhì)”（要消去的物質(zhì)） 然后用消元法逐一消去“過渡物質(zhì)”，導(dǎo)出“四則運(yùn)算式”。,12,閱讀課本P7，總結(jié)用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算的過程，并仿照課本的計(jì)算過程做以下練習(xí)：,例1、已知： H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol 那么，H2的燃燒熱△H是多少？H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H=？kJ/mol,△H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol,13,例2、已知下列熱化學(xué)方程式: 2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H1= -702.2 kJ/mol 2Hg(l)+O2(g)=2HgO (s) △H2=-181.4 kJ/mol 由此可知Zn(s)+ HgO (s)= ZnO(s)+ Hg(l)的△H值是？,△H= 0.5( — ),△H1,△H2,14,【例題3】已知 ① CO(g) + 1/2 O2(g) ====CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol ② H2(g) + 1/2 O2(g) ====H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol ③C2H5OH(l) + 3 O2(g) ==== 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol 試計(jì)算④2CO(g)＋ 4 H2(g)==== H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH,【解】：根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)④不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱效應(yīng)都是相同的。下面就看看反應(yīng)④能不能由①②③三個(gè)反應(yīng)通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應(yīng)④能不能分成①②③幾步完成。①×2 + ②×4 - ③ = ④ 所以，ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol,07.11.2019,15,你知道神六的火箭燃料是什么嗎？,例4：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/mol N2H4(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。,2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol,16,例5、同素異形體相互轉(zhuǎn)化但反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率慢，有時(shí)還很不完全，測定反應(yīng)熱很困難?，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點(diǎn)“不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過程的熱效應(yīng)是相同的”。已知：,P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)； = -2983.2 kJ/mol,P(s、紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)； = -738.5 kJ/mol,試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式 。,17,蓋斯定律的應(yīng)用,根據(jù)下列反應(yīng)的焓變,計(jì)算C(石墨)與H2(g)反應(yīng)生成1molC2H2(g)的焓變: C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5KJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6KJ/mol 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599.2KJ/mol,問題解決,∵ (①×4 +② －③) ÷2得到2C(石墨)+H2(g) =C2H2(g) ∴ △H=(△H1 ×4 + △H2－ △H3) ÷2,△H=+226.8kJ/mol,18,二：若某一化學(xué)反應(yīng)可分為多步進(jìn)行，則其總反應(yīng)熱為各步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和。 即△H= △H1+ △H2+ △H3+……,一： 若某化學(xué)反應(yīng)從始態(tài)（S）到終態(tài)（L）其反應(yīng)熱為△H，而從終態(tài)（L）到始態(tài)（S）的反應(yīng)熱為△H ’，這兩者和為０。 即△H＋ △H ’ = ０,三：若多步化學(xué)反應(yīng)相加可得到新的化學(xué)反應(yīng)，則新反應(yīng)的反應(yīng)熱即為上述多步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和。,小結(jié)：,19,298K，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1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在進(jìn)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？,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)， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反應(yīng)生成2 mol NH3(g)，因而放出的熱量總小于92.38kJ,學(xué)與思,20,1. 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,課堂練習(xí),21,2.已知 ①2C（S）+ O2（g）-===2CO（g） △H=-221.0kJ/mol ， ②2H2（g）+O2（g）==2H2O（g ） △H=-483.6kJ/mol 則制備水煤氣的反應(yīng)C(S)+H2O(g)==CO(g)+H2 (g) 的△H為( ) A、+262.6kJ/mol B、-131.3kJ/mol C、-352. kJ/mol D、+131.3kJ/mol,D,22,練習(xí) 3.按照蓋斯定律，結(jié)合下述反應(yīng)方程式，回答問題，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=？ 則第（5）個(gè)方程式中的反應(yīng)熱△H是________。 根據(jù)蓋斯定律和上述反應(yīng)方程式得： (4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即△H5 = +16.3kJ/mol,23,4、在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的 化學(xué)方程式為： 2H2(q)+ O2(q) = 2H2O( l )ΔH =- 571.6 kJ/mol C3H8(q+5O2(= 3CO2(q+4H2O(l)ΔH =- 2220 kJ/mol 5mol 氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱 3847kJ 則氫氣和甲烷的體積比為 ( ) (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1,B,24,,解1 ：設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為x，y,x + y = 5,(571.6/2)(x) + 2220y = 3847,V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1,,,x = 3.75 mol,y = 1.25 mol,,25,,解2 ：1mol H2 燃燒放熱 285.8 kJ,1mol 混合氣 燃燒放熱 3847kJ/5 = 769.4 kJ,H2 285.8,C3H4 2220,769.4,1450.6,483.6,3,1,,,,,=,,,26,解3 ：( 巧解）,5mol 混合氣中，C3H8 物質(zhì)的量必小于2mol，,H2 的物質(zhì)的量必大于3mol。,∵ 2mol C3H8 燃燒放熱 4440 kJ, 超過總放熱量 3847 kJ,n (H2) : n (C3H8) 必大于 3 : 2,選 B,