【高中化学】反应热的计算 课件 高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1(共22张PPT)

(共22张PPT)
高中化学人教版(2019)选择性必修1
第一章化学反应的热效应
第二节反应热的计算
学习目标
1.巩固化学反应热效应与反应的焓变之间的关系；
2. 能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
问题导引
在化学科研中，经常要测量化学反应所放 出或吸收的热量，但是某些物质的反应热，由 于种种原因不能直接测得，那么如何获得它们 的反应热数据呢
例 ：C 燃烧生成CO, 但却很难控制C 的氧化只 生成CO而不继续生成CO , 那么其反应热该如何
C(g)+ 0 (g)=CO(g)
获得呢
一、盖斯定律
1.定义：一个化学反应，不管是一步完成的 还是几步完成的，其反应热是相同的。
海拔400m
巾B
A也
盖斯
海拔100m
一、盖斯定律
盖斯定律表明，在一定条件下化学反应的反应热只与反 应体系的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而 与具体反应进行的途径无关。
例如 C(s)+20 (g)=CO(g),因为C燃烧时不可能完全
生成CO, 总有一部分CO 生成，因此这个反应的△H 无法直接测得。
C(s)+O (g)=CO (g) △H =-393.5 kJ/mol co(g)+ 2O (g)=CO (g)AH -283.0kJ/mol
盖斯定律
∵△H =△H +△H
∴△H =△H 一△H
=-393.5kJ/mol -(-283.0kJ/mol) =-110.5 kJ/mol
即：C(s)+ 20 (g)=CO(g)AH=-110.5kJ/mol
一、盖斯定律
2.计算原则
(1)若一个反应的焓变△H=a kJ·mol-1,
则其逆反应的焓变△H=-a kJ·mol-1
(2) 若一个化学反应方程式可由另外几个反应的化学方 程式相加减而得到，则该反应的焓变亦可以由这几个反应 的焓变相加减而得到。
课堂检测
例1:同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全， 测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分 几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式
①-②×4得
P (s,白磷)=4 P(s,红磷) △H=-29.2 kJ/mol
① P (s,白磷)+50 (g)=P 01o(s)
P(s,红磷)+5/4O (g)=1/4P O 。(s)
△H =-2983.2
△H =-738.5 kJ/mol
o
课堂检测
例2:已知
①CO(g)+1/2 O (g)====CO (g) △H =—283.0 kJ/mol
②H (g)+1/2 O (g)====H O(1) △H =—285.8 kJ/mol
③C H OH(1)+3O (g)=2 CO (g)+3 H O(I)△H =-1370 kJ/mol 试计算④2CO(g)+4 H (g)====H O(1)+C H OH(1)的△H
①×2+②×4-③=④
所以，△H=△H ×2+△H ×4—△H
=—283.2×2—285.8×4+1370=—339.2 kJ/mol
例3:某次发射火箭，用N H (肼)在NO 中燃烧，生成N 、液态H 0。已知：
① N (g)+20 (g)==2NO (g) △H =+67.2kJ/mol
② N H (g)+0 (g)==N (g)+2H O(1) △H =-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。
②×2-①×2
2 N H (g)+2NO (g)==3N (g)+4H O(I) △ H=-1135.2kJ/mol
课堂检测
二、反应热的计算
△H=E (生成物总能量)—E(反应物总能量)
△H=2 (反应物总键能)—2( 生成物总键能)
△H=E (反应物断裂化学键吸收的能量)—E(形成化学键放出的能量)
二、反应热的计算
例1.化学键的键能是形成(或拆开)1 mol 化学键时释放(或吸收)的能量。已知P (白 磷)、P O 的分子结构如图所示。现提供以下化学键的键能(kJ·mol -1):P—P
198、P-0360、O=0498, 则反应P (s)+30 (g)=P O (g) 的反应热△H 为( )
B.-1638 kJ·mol-1
D.126 kJ·mol-1
A.1638 kJ·mol-1
C.-126 kJ·mol-1
●磷原子 O 氧原子
二、反应热的计算
例2.已知下列两个热化学方程式：
2H (g)+O (g)=H O(1)
△H=-571.6 kJ·mol-1
C H (g)+50 (g)=3CO (g)+4H O(1)
△H=-2220.0 kJ·mol-1
实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol, 完全燃烧时放热3847 kJ, 则 混 合 气 体 中 氢 气 和 丙 烷 的 体 积 比 约 是
A.1:3 B.3:1
C.1:4 D.5:13
课堂检测
1.根据图中的信息得出的结论正确的是( )
能 Cs+0 0g C
量
CO(g+120(@
A 393.5kJmol
CO(g AH 283.0kJ/mol
A.2C(s)+0 (g) 2 O(g)△H= -
B.C(s)+0 (g)—CO (g)△H=393.5kJ/molC.CO
(g)+ 022)—CO (g)△H=
-283.0kJ/molD.36g 碳完全燃烧放出220.0kJ热量
反
0kJ/mol
程
110
应过
C
0
课堂检测
2.在25℃、101kPa时，已知：2H O(g)—0 (g)+2H (g) △H C12(g)+H (g)—2HC1(g)△H 2C1 (g)+2H O(g)
—4HC1(g)+0 (g)△H 则△H 与△H 和△H 间的关系正确的
是 ( ) A. △H =△H +2△H B.△H =△H +△H C.△H =△H -2△H D.△H =△H -△H A
课堂检测
3.LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li(s)+H (g)—2LiH(s)△H=-182kJ·mol-1
②2H (g)+0 (g)—2H O(1)△H=-572 kJ·mol- 1
③4Li(s)+0 (g)—2Li 0(s)△H=-1196 kJ·mol- 1
则反应2LiH(s)+0 (g)—Li 0(s)+H O(1) 的焓变为( )
A.+351 kJ·mol- 1 B.-351 kJ·mol- 1 D
C.+702 kJ·mol-1 D.-702 kJ·mol-1
课堂检测
4 . 已知：(1)2H (g)+0 (g)—2H O(g)△H =akJ/mol(2)
4H (g)+20 (g)—4H O(g)△H =bkJ/mol(3)2H (g)+0
(g)—2H O(1)△H =ckJ/mol(4)4H (g)+20 (g)—4H O
(1)△H =dkJ/mol 则a 、b 、c 、d的关系正确的是( )
A.2a=b<0 B.2c=d>0 C.ad>0
A
课堂检测
5.已知燃料丙烷(C Hg)完全燃烧后只有CO 和H O 不会造成环境污染，已知有以
下四个热化学反应方程式：①C H (g)+50 (g)===3CO (g)+4H O(g) △H= 一
a kJ/mol②C H (g)+50 (g)===3CO (g)+4H O(1) △H=-b kJ/mol③
2C H (g)+90 (g)===4CO (g)+2CO(g)+8H O(1) △H=-c kJ/mol④
2(1)C H (g)+2(5)O (g)===2(3)CO (g)+2H O(g) △H=—d kJ/mol其中a、
b、c、d最大的是( )A.a B.b C.c D.d
课堂检测
6.在25 ℃、101 kPa 时 ，C(s)、H (g)、CH COOH(1) 的燃烧热分别为393.5 kJ ·mol-1、285.8 kJ ·mol-1、870.3 kJ·mo1-1,则2C(s)+2H (g)+ 0 (g)===CH COOH(1) 的反应热为( ) A.—488.3 kJ ·mol-1
B.+488.3 kJ·mol-1C.—191 kJ·mol-1
D.+191 kJ·mol-1
课堂检测
7.根据已知信息，按要求写出指定反应的热化学方程式(1)LiH可作飞船的燃料， 已知下列反应：①2Li(s)+H (g)===2LiH(s) △H=—182 kJ ·mol-1②2H (g)
+0 (g)===2H O(1)△H=-572 kJ·mo1-1③4Li(s)+0 (g)===2Li 0(s)
△H=—1196 kJ·mol-1试写出LiH在0 中燃烧的热化学方程式
。(2)工业上制取硝酸铵的流程图
如下所示：
Ⅲ IV
NO HNO NH NO
NO
NH
已知：4NO(g)+4NH (g)+O (g)===4N (g)+6H O(g)△H=—1745.2 kJ·mo1-1;
6NO(g)+ 4NH (g)==5N (g)+6H O(g)△H=-1925.2 kJ·mol-1。则反应I 的热
化学方程式可表示为_
课堂检测
IN
HNO
NH NO
NO
NO
NH
课堂检测
(3)饮用水中的NO3(一)主要来自于NH4(+) 。 已知在微生物的作用 下 ，NH4(+) 经过 两步反应被氧化成N03(一)。两步反应的能量变化示意图如下：
能量*NHi(ag)+1.5O (g) 能量
NO (ag)+0.50(g)
△H -273 kJ·mol-
△H -73 kJ·mol-
[No(ag)+2H(ag)+H O(1) NO (aq)
反应过程 反应过程
(第一步反应) (第二步反应)
1 mol NH4(十)全部被氧化成N03(一)的热化学方程式为