课件27张PPT。第一章 化学反应与能量§1.1 化学反应与能量变化
(第1课时) 通过生活中和中学化学实验中常见的化学反应了解化学反应与能量变化的关系,了解常见放热反应和吸热反应。学会从化学键键能和化学反应中反应物和生成物能量变化分析焓变。教学设计上和生活实际相联系,从化学反应本质化学键和能量守恒的角度分析焓变。有利于学生在学习中建立化学学科思想。1.了解放热反应和吸热反应
2. 了解焓变和化学键 键能关系
3. 了解焓变和反应物、生成物能量关系
1.镁与盐酸反应的化学方程式: ?????????????????????。
2.在反应过程中你将能看到什么现象?思考与讨论:实验记录:有气泡冒出,溶液的温度明显升高。镁与盐酸反应的过程放出热量。有刺激性气味气体产生;玻璃片上的水结成冰,玻璃片与烧杯底被冰粘在了一起;用手触摸杯壁下部,有凉的感觉。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的过程吸收热量。Z.x.x. K 化学反应方程式:
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑ +10H2O
结论:该反应是吸热反应一、反应热 焓变 1、定义:化学反应过程中所放出或吸收的热量,叫做反应热,(若反应是在恒压条件下进行)可称为“焓变”。符号: ΔH ,单位:kJ/mol 或 kJ?mol-1吸热反应:吸收热量的化学反应ΔH<0或 ΔH为“-”ΔH>0或 ΔH为“+”放热反应:放出热量的化学反应1、为什么不同的燃料其组成不同,燃烧后放出的热量也不相等?
2、化学反应为什么有的吸热有的放热?化学反应的本质是什么?以氢气在氯气中燃烧为例,用化学键的观点分析反应的本质过程。(一)微观角度二、化学反应中能量的变化的原因http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55e3f853af508f0099b1ca00分子碰撞动画H2 + Cl2 = 2HClH—H Cl —ClH—Cl断开断开点燃 一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。形成化学反应中能量变化的原因H2 + Cl2 = 2HClH—H Cl —ClH—Cl吸收能量断开断开吸收能量形成放出能量点燃从化学键的观点来分析能量的变化所以:一个化学反应是否为放热还是吸热微观角度
取决于:所有断键吸收的总能量与所有形成
新键放出的总能量的相对大小若ΔH = E1 —E2﹤0 反应放热E2E1E2E1键断裂吸收的能量EtE2键生成释放的能量若ΔH =E1—E2﹥0 反应吸热E1Et1、下列说法正确的是( A )
A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
B.个别化学反应与能量变化无关
C.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
D.放热反应在常温下一定能进行
E.化学反应释放的能量一定是热量
2.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是( )。
A.铝片和稀盐酸反应
B.Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应
C.灼热的碳与二氧化碳的反应
D.甲烷在氧气中的燃烧C 1.在化学反应中,随着物质的变化,既有反应物中化学键的断裂,又有生成物中化学键的形成,化学能也随之而改变。那么,一个化学反应是吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢?E1E2E1E2(二)、宏观的角度加以分析反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量高反应物的总能量低放热反应吸热反应(2)宏观角度放热反应:反应物的总能量 > 生成物的总能量吸热反应:反应物的总能量 < 生成物的总能量放热反应:
吸热反应:ΔH<0或 ΔH为“-”ΔH>0或 ΔH为“+”放热△H<0ΔH=生成物能量-反应物能量(宏观)吸热△H>0断键吸收的总能量 < 成键放出的总能量断键吸收的总能量 > 成键放出的总能量ΔH <0 化学反应放出能量ΔH >0 化学反应吸收能量(1)从化学键的角度分析ΔH =E(断键吸收的总能量)-E(成键放出的总能量)1.已知反应:2H2(g)+O2(g)===2H2O (l)ΔH<0,该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应,据此完成下列各题:
(1)ΔH 的单位是________________,且在______条件下等于反应热。
(2)该反应中,H2 和 O2______化学键________的能量小于
H2O________化学键________的能量。
放热kJ/mol(或kJ·mol-1)恒压断裂吸收 形成 释放 2、1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H= kJ/mol。3、拆开 lmol H—H键、lmol N-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1mol N2生成NH3的反应热为 ,1mol H2生成NH3的反应热为 。 +131.5-92KJ/mol-30.7KJ/mol放热反应 吸热反应ΔH =E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)
= E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能)结论: ΔH决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小,
ΔH决定于反应物的总键能与生成物的总键能的相对大小。物质的稳定性:键能大稳定和能量低稳定1、在25℃和101kPa的条件下,即:由1mol的H2和1mol的F2,会释放出:
2×565kJ—436kJ—155kJ=539kJH2 + F2 2HF kJF-F F + F 吸收155kJ/molH-H H + H 吸收436kJ/mol放出539H+F H-F 放出565kJ/mol2、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰,在反应中,破坏1molH-H键消耗的能量为Q1kJ,破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ,形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是( )
2Q1 + Q2 > 4Q3
B. 2Q1 + Q2 < 4Q3
Q1 + Q2 < Q3
D. Q1 + Q2 = Q3B3、在反应H2 + Cl2=2HCl中,已知H-H
键能为436kJ,Cl-Cl键能为247kJ,H-Cl键能为431kJ,判断该反( )
A. 吸热反应 B. 放热反应
C. 吸收179kJ热量 D.放出179kJ热量B D课件15张PPT。第一章 化学反应与能量§1.1 化学反应与能量变化
(第2课时) 本节课首先从化学反应的过程导入,引出焓变、反应热的定义。热化学方程式讲解是通过与化学方程式对比分析,归纳总结出热化学方程式的特点和注意事项,让学生在自主学习中学会分析、归纳、总结学习过程中获得新知识,并通过适当的练习巩固和提高。1.了解焓变化学含义
2.掌握热化学方程式书写的要求
3.了解中和热测定的方法
1、化学反应一般要经历的过程普通
分子活化
能活化
分子合理
取向的
碰撞有效
碰撞加催化剂(1)、焓(H):是与反应物、生成物能量有关的物理量
(2)、焓变(△H):△H= E生成物总- E反应物总
3、焓变、反应热(3)、 △H单位:KJ/mol吸热反应:E反应物总<E生成物总;放热反应:E反应物总>E生成物总?H为“-”( ?H<0)?H为“+”( ?H>0)反应体系的能量降低反应体系的能量升高2、观察与分析△H= + 44 kJ/mol二.热化学方程式表明反应所吸收或放出热量的化学方程式1、定义:1.热化学方程式中计量数的化学含义?
2.化学计量数与反应热数值的关系?
3.为什么要标明反应物、生成物状态?1.化学计量数表示反应物消耗或生成物生成的物质的量,可以整数或小数。
2.反应热数值和计量数对应比例。
3.物质状态变化同时也有能量变化⑴ 一般应注明反应的温度、压强;△H与实验的条件、物质的状态有关!(250C ,101kPa时不注明)⑵ 一定标明各物质的状态(s、l、g、aq) ⑶ ΔH只放右边,以空格与标有物质状态的化学方程式隔开(数值及单位)
放热: ΔH < 0; 吸热: ΔH > 0; ⑷ 系数仅仅表示物质的量,不表示分子或原子个数;
故系数可以是整数、分数、小数; ⑸ΔH的值与系数相匹配。系数加倍,ΔH值也加倍。正逆反应的ΔH绝对值相等,符号相反。⑹ 反应物完全变成生成物,所释放或吸收的热量。⑺ 热化学方程式一般不要写反应条件。例1:当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl,放出184.6kJ的热量,请写出该反应的热化学方程式。H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ?H =-184.6 kJ/mol2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g) ?H =-369.2 kJ/mol例2:1mol N2(g) 与适量O2(g) 反应生成NO2 (g),
需吸收68kJ的热量;写出热化学方程式。N2(g) + 2O2(g) = 2NO2 (g) ?H = + 68 kJ/mol例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧
生成CO2和H2O时,放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是( )A、2CH4( g ) + 4O2( g ) = 2CO2( g ) + 4H2O ( l )
ΔH = + 890 kJ/mol B、CH4 + 2O2 = CO2 + H2O ΔH = – 890 kJ/mol C、CH4 ( g ) + 2 O2 ( g ) = CO2 ( g ) + 2 H2O ( l )
ΔH = – 890 kJ/mol D、 1/2CH4 ( g ) + O2 ( g ) = 1/2CO2 ( g ) + H2O ( l )
ΔH = – 890 kJ/mol C状态ΔH = – 445 kJ/molA4、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 ( ) H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g);
ΔH=+242kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);
ΔH=-484kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);
ΔH=+242kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);
ΔH=+484kJ·mol-1 ΔH>0 ΔH<0 聚集状态(S-固、l-液、g-气) 整数 分数 ΔH 相等 相反 课件20张PPT。第一章 化学反应与能量§1.1 化学反应与能量变化
(第3课时) 通过学生分组进行中和热测定的实验,学生了解中和热的概念,感知化学反应中能量变化。学生学习思维由定性研究到定量研究的过渡。化学实验中和热的测定培养了学生动手能力好和合作意识。实验装置和实验注意事项通过微课讲解,进一步加深印象。1.了解中和热的化学含义
2. 了解中和热测定的方法 一、中和热: 在稀溶液中,酸与碱中和反应时生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=- 57.3 kJ/molkOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)△H=- 57.3 kJ/molOH -(aq)+H +(aq)= H2O(l)△H=- 57.3 kJ/mol强碱 强酸 1mol 1.中和反应的本质是什么?2.中和反应为什么是一个放热反应?3.中和热为什么是一个定值?4.中和热为什么要求是稀溶液?5.中和热为什么要求是强酸和强碱的稀溶液反应?二、中和热测定原理方法: 通过先测量稀的强酸与强碱发生中和反应的反应热,然后计算酸碱反应的中和热。 H+ (aq) + OH- (aq) = H2O(l)
0.025mol 0.025mol 0.025mol 测定值Q1mol 中和热△H=?药品: 50mL 0.50mol∕L的 HCl 和
50mL 0.50mol∕L的 NaOHQ =m c Δt
Q:中和反应放出的热量。
m:反应混合液的质量。
c:反应混合液的比热容。
Δt:反应前后溶液温度的差值。Q =(V酸ρ酸+V碱ρ碱)·c·(t2-t1) ②已知 V酸=V碱=50 mL ρ酸=ρ碱=1 g/cm3
c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L
c=4.18 J/(g·℃)
请把以上数据代入式②,得出Q的表示式。其中热量的单位用kJ。 Q = 0.418(t2-t1)kJ ③反应热计算
公式:③式不是该反应的反应热,因为反应热是有正负的,中和反应放热,故其ΔH为“-”。中和热是稀的酸、碱中和生成 1 mol水的反应热,而50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55mol/L 氢氧化钠反应后生成的水只有0.025 mol,故③式表示的也不是中和热。 问题:该反应的中和热应怎样表示呢?中和反应反应热的测定http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=54795aa2956ef31d104f46fe三、中和热的测定步骤 实 验 步 骤1.在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,如下图所示。 中和热的测定
尽量盖严,从而减少热量损失;填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置(如保温杯)会使实验结果更准确。2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 温度计上的酸为何要用水冲洗干净?冲洗后的溶液能否倒入小烧杯?为什么? 因为该温度计还要用来测碱液的温度,若不冲洗,温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失,故要冲洗干净;冲洗后的溶液不能倒入小烧杯,若倒入,会使总溶液的质量增加,而导致实验结果误差。3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。若动作迟缓,将会使热量损失而使误差(1)因为本实验的关键是测反应的反应热,增大。4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入下表。(2)实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量?若用HCl过量行吗? 为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55 mol/L NaOH溶液,使碱稍稍过量。若使盐酸过量,亦可。酸或碱有一种略稍过量, 保证另一个完全反应 (3)为了使测得的中和热更准确,所用酸和碱的浓度宜小不宜大。 浓度太大, 体积太大,既浪费,
而且体积太大热耗大,使测量值偏小(4)宜使用有0.1℃刻度的温度计。读数尽可能准确,且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中,而且要稳定一段时间后再读数,以提高所测的精度5.重复实验三次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。 学习·探究区 要点:
Ⅰ、条件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子
Ⅱ、反应物: (强)酸与(强)碱。
Ⅲ、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热不在中和热之内
Ⅳ、放出的热量:57.3kJ/molA、目的是使反应物混合均匀,加快反应,减小误差B、不能到底部C、醋酸为弱酸电离吸热,反应热要小AD、不用天平、滴定管C D = >,NH3H2O为弱碱电离吸热 >,醋酸为弱酸电离吸热 减少实验过程中的热量损失 不能 铜导热,引起热量损失 偏低[活学活用]
3.50 mL 1.0 mol·L-1盐酸与50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液在“探究点二”中图示装置进行中和反应,并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题:
(1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是______________。
(2) (填“能”或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为
环形铜棒。其原因是 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热数值的影响是
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(4)如果改用60 mL 1.0 mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量 (填“增加”、“减少”或“不变”),理由是 ___________________________;所求中和热数值 (填“增加”、“减少”或“不变”),理由是 ____________________________________________________________________________________________。 增加 消耗酸碱量增加,放热增加 不变 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量,与酸碱的用量无关课件19张PPT。第一章 化学反应与能量§1.2 燃烧热 能源
(第1课时) 本节课第一部分是关于燃烧热的问题,主要是介绍了燃烧热的化学定义,为本章有关反应热的相关内容做准备,另外燃烧热还是描述能源物质的重要物理量,可以为选择合适的能源提供有用的数据。
第二部分是关于能源,介绍了能源的主要种类如化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。另外就我国的能源现状进行了介绍,能源利用中的相关问题,以及为了解决能源危机而采取的相关措施。这一部分中还介绍了部分新能源,如风能、太阳能等。1.了解燃烧热的概念
2.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础
3. 了解化学在解决能源危机中的重要作用 我们知道物质燃烧都会放出热量,那么不同物质燃烧放出的热量一样吗?如何比较不同物质的燃烧的热效率呢?
(1)H2(g)+?O2(g)=H2O(g) ?H=- 241.8kJ/mol
(2)H2(g)+ ?O2(g)=H2O(l) ?H =- 285.8kJ/mol
(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ?H=- 571.6kJ/mol
小结:同一物质不同的量或生成物状态不同时反应热也不同燃烧热 1、定义: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。 研究的条件燃烧物的量反应程度C -- CO2 (g)
S – SO2 (g)
H– H2O(l)2.符号:ΔH为________或ΔH________0。
3.单位:________。
4.意义
例如:CH4的燃烧热为890.31 kJ/mol,表示在25°C、101 kPa时,________CH4(g)完全燃烧生成
__________和________时放出890.31 kJ的热量。
-<kJ/mol1 molCO2(g) H2O(l)1.? 在 101 kPa时,1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出 890 kJ的热量,请写出CH4 燃烧的热化学方程式:【解】根据题意,在 101 kPa时,1mol CH4 完全燃烧的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH=-890 kJ/mol
即CH4 的燃烧热为 890 kJ/mol。2.分析以下几个热化学方程式,表示25℃时燃烧热的是
( )
A. C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ/mol
B. C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
C.2H2(g)+O2 (g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
D.H2(g)+1/2O2 (g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
E. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/molBE则氢气的燃烧热△H为:-285.8 kJ/mol3、下列各组物质的燃烧热相等的是:( )
A.碳和一氧化碳 B.1moL碳和2moL碳
C.1moL乙炔和2moL碳 D.淀粉和纤维素B5、下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A、HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3KJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)KJ/mol
B、CO(g)的燃烧热是283KJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+2×283KJ/mol
C、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D、1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热B 二、中和热
1.定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应,生成1mol水时的反应热叫做中和热。
2. 中和热的表示:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) △H=-57.3kJ/mol
3.要点:
Ⅰ、条件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子
Ⅱ、反应物: (强)酸与(强)碱。
Ⅲ、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热不在中和热之内
Ⅳ、放出的热量:57.3kJ/mol已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ?H=-57.3kJ/mol ,求下列中和反应中放出的热量。
(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出
_______kJ的热量。
(2)用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应,放出
______kJ的热量。
28.728.7燃烧热和中和热的区别与联系 1.什么是化石燃料? 目前使用最多的燃料是什么?2.燃料充分燃烧的条件是什么? 3.燃料燃烧时,若空气过量或不足,会造成什么后果?4.为什么固体燃料要粉碎后使用?5.导致酸雨形成的主要原因是什么?二、能源http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=547960e7956ef31d104f49961.化石燃料:即矿石燃料,是一种碳氢化合物或其衍生物,人类当前所需能源的主要来源是化石燃料――煤、 石油、天然气。
2.使燃料充分燃烧的措施:
(1)通入充足且适量的空气;
(2)固体燃料粉碎、液体燃料喷雾以增大燃料与空气的接触面。
3、空气不足,燃烧不充分;过量,带走部分热量。
4、固体燃料磨粉,可以增大与空气的接触面,提高燃烧效率。
5、引起酸雨的因素有汽车尾气,工业废气等。
1、下列属于一次能源的是( )属于二次能源的是( )
A D EB C2、为了减少大气污染,许多城市正大力推广汽车清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类,一类是压缩天然气(CNG),另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分均为 ( ) AA.碳氢化合物 B.碳水化合物 C.氢气 D.醇类A 、风能 B 、电能 C、 氢能 D、 阳光 E 、天然气 3、已知下列两个热化学方程式: 2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) △H=-571.6 kJ?mol-1
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4 H2O(l) △H=-2 220 kJ?mol-1
(1)H2的燃烧热为____________,C3H8的燃烧热为____________
(2)2gH2和2mol C3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为____________ -285.8 kJ?mol-1 -2 220 kJ?mol-1 4725.8 kJ 课件17张PPT。第一章 化学反应与能量§1.3 化学反应热计算
(第1课时) 本课依据新课程教学理念,结合化学学科特点及学生的认知水平,首先以问题的形式,如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 的反应热△H1 ?引发学生对反应热的测量的思考,实际上很难直接测量的△H值如何测量?激发学生对本节的学习产生兴趣。引出盖斯定律的概念及应用。又从学生已熟知的一些化学反应的热化学方程式的计算,掌握应用盖斯定律解题的常见方法(虚拟途径法、加合法),再通过登山不同路径产生的垂直位移,期间插入盖斯定律微课,理解盖斯定律的定义与能量守恒、质量守恒的关系。盖斯定律的应用、注意事项及解题技巧是本节课的重点,通过习题进一步巩固和提高学生的解题技巧和技能。最后,展示盖斯简介,开拓学生科学视野。1.了解盖斯定律的含义
2. 能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算
如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 的反应热△H1 ?①能直接测定吗?如何测?
②若不能直接测,怎么办? 在化学科学研究中,常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热,但有些反应的反应热很难直接测得,我们怎样才能获得它们的反应热数据呢?1、定义:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其焓变是相同.换句话说,化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。盖斯定律ΔH=ΔH1+ ΔH2 = ΔH3 + ΔH4 + ΔH4 BΔHA如何理解盖斯定律?例1、已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1= -393.5kJ/mol
②CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) ΔH3= -283.0kJ/mol③ C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH2=?
求ΔH2 的值?
解法一:加合法
解释:根 据 引入原则“同侧相加、异侧想减”
消除原则“同侧相减、异侧想加”?H2= ?H1-△H3= -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol)
= -110.5kJ/mol △H1= △H2+ △H3
△H2 = △H1- △H3
= -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol注意:计量数的变化与反应热数值的变化要对应 解法二:
虚拟途径法例2、在25oC、101kPa时,由H2和O2化合成1molH2O的反应,一种生成液态水,放出285.8kJ的热量,一种生成气态水,放出241.8kJ的热量。请分别写出这两个变化的热化学方程式。① H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ?H1= -285.8 kJ/mol
② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ?H2= -241.8 kJ/mol ③ H2O(g) = H2O(l) △H3= -44.0 kJ/mol 分析三个热化学方程式中反应热关系①= ②+ ③?H1= ?H2+ △H3无论是一步完成还是分两步完成,其反应热是相同的。△H2 > 0△H1 < 0S(始态)L(终态)根据能量守恒定律: 若某化学反应从始态(S)到终态(L)其反应热为△H1,而从终态(L)到始态(S)的反应热为△H2,这两者和为0。
即△H1 + △H 2 = 0 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。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:
1.写出目标方程式确定“过渡物质” (要消去的物质)
2. 然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”。练习1:已知下列各反应的焓变
①Ca(s) + C(s,石墨) + 3/2 O2(g) = CaCO3 (s)
△H1 = -1206.8 kJ/mol
②Ca(s) + 1/2 O2(g) = CaO(s) △H2 = -635.1 kJ/mol
③C(s,石墨) + O2(g) = CO2 (g) △H3 = -393.5 kJ/mol= +178.2 kJ/mol 试确定反应CaCO3(s) = CaO(g) + CO2(g) 的△H ΔH =ΔH2 +ΔH3- ΔH12:已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g) + 2H2O(l) ?H=-Q1 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O (g) ?H=-Q2 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ?H=-Q3 kJ/mol,
常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体
11.2L(标况),经完全燃烧恢复常温,放出的热为:0.4Q1+0.05Q3(1) 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2
(2) S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2
(3) C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H2
(4) H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H1
1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) △H2△H1>△H2△H1<△H2△H1<△H2△H1=2△H23、反应焓变大小比较 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H =-197KJ/mol
若一密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达平衡时,反应放热为Q1KJ,另一密闭容器中通入2molSO2和1.5molO2,达平衡时反应放热为Q2KJ,则( )
A.Q1<Q2<197 B.Q2>Q1=197
C.Q1=Q2=197 D.Q2<Q1<197 A4、可逆反应焓变