(共20张PPT)
第二节 反应热的计算
[目标]1.能描述盖斯定律的内容,并能说出其意义。
2.能利用盖斯定律进行有关焓变的简单计算。
[重点]盖斯定律 反应热计算 [难点]反应热计算实践
一、目标导学
二、自主学习
[时间]15min
[内容]结合课本、笔记完成优化设计p.6-p.7
[问题]C的燃烧,很难控制C只生成CO而不生成CO2,该这个反
应的ΔH无法直接测得。应当如何解决该问题?
C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=?
三、合作学习
C(s) + O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol
直接测得
一、盖斯定律
一个化学反应,一步完成或分几步完成, ΔH是相同的。
反应热只与始态、终态有关,与途径无关!
海拔 0m
海拔400m
途径角度
始态
终态
A
B
A
ΔH3
ΔH4
ΔH
ΔH5
ΔH7
ΔH6
能量角度
始态(S)
终态(L)
ΔH>0
ΔH<0
这些都给测量反应热造成了困难,利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来。
有些反应不易发生
有些反应进行得慢
有些反应有副反应
二、盖斯定律应用—计算
C(s)+O2(g)=CO(g)
ΔH=?
C(s)+O2(g)=CO2(g)
CO(g)+O2(g)=CO2(g)
直接测得:
ΔH=-393.5kJ/mol
ΔH=-283.0kJ/mol
C(s)+O2(g)
CO2(g)
H1
CO(g)+ O2 (g)
H3
H2
途径一
途径二
[思路1]虚拟路径法
二、盖斯定律应用—计算
C(s)+O2(g)=CO(g)
ΔH=?
C(s)+O2(g)=CO2(g)
CO(g)+O2(g)=CO2(g)
直接测得:
ΔH=-393.5kJ/mol
ΔH=-283.0kJ/mol
[思路2]加和法
C(s)+O2(g)=CO2(g)
ΔH2=-393.5kJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g)
ΔH3=-283.0kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO(g)
ΔH1=?
[方法总结]
找
根据目标,找出已知可用的热化学方程式
调方向:根据目标,调整已知方程式的方向
(反应物调到前,生成物调到后)
调系数:调好方向的方程式乘以某一个系数
上述方程式加合,消去无关物质,算出 H
调
加
[易错总结]
(1)热化学方程式颠倒, ΔH 的符号也要改变。
(2)计量数加倍,ΔH 也要加倍。
(3)热化学方程式加减时,ΔH 加减要带“+”“-”运算。
(4)热化学方程式加减时,同种物质可相加减。
(5)注意状态:s→l→g吸热,反之放热。
[合作学习1]已知下列反应的反应热:
CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1= -870.3 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2= -393.5 kJ/mol
H2(g)+O2(g) =H2O(l) ΔH3= -285.8 kJ/mol
试计算下述反应的反应热:
2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l)
[合作学习2]SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)══SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=+48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)══SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=-30 kJ·mol-1
试计算下述反应的反应热:
4SiHCl3(g)══SiH4(g)+3SiCl4(g)
[其他计算方法]
热量与反应关系:Q=n×│ H│
物质键能计算反应热:ΔH=E吸-E放
物质总能量计算反应热:ΔH=H生-H反
[合作学习1]家用液化气的成分之一是丁烷。 当10kg丁烷完全燃烧生成二氧化炭和液态水时,放出5×105kJ的热量。
(1)写出丁烷燃烧的热化学方程式。
(2)已知1mol液态水变为水蒸气时需要吸收44kJ的热量,计算1mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量。
[合作学习2]已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。若断裂1mol H-H、1mol N-H需要吸收的能量分别为436 kJ、391 kJ,则断裂1molN≡N需要吸收的能量为( )。
A.431 kJ B.945.6 kJ C.649 kJ D.869kJ
[合作学习3]在101 kPa和298 K下,HCN(g) HNC(g)
异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.HCN比HNC稳定
B.该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1
C.1molHCN的化学键断裂吸收186kJ的能量
D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
[达标检测1]已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是( )
A.每生成2分子AB吸收b kJ热量
B.该反应热ΔH=+(a-b) kJ·mol-1
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.A2(g)比AB(g)更稳定
四、复述检测
[达标检测2]在25 ℃和101 kPa时,已知:
①2H2O(g)══O2(g)+2H2(g) ΔH1
②Cl2(g)+H2(g)══2HCl(g) ΔH2
③2Cl2(g)+2H2O(g)══4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )。
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
[达标检测3]已知:
①2C(s)+O2(g)══2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)══2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)══CO(g)+H2(g)的ΔH为( )。
A.+262.6 kJ·mol-1 B.-131.3 kJ·mol-1
C.-352.3 kJ·mol-1 D.+131.3 kJ·mol-1
[达标检测4]FeS2的燃烧的化学方程式为:4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)
在25℃和101kPa时,1 mol FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。
(1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式。
(2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。