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 反应热的计算试讲课习题课件ppt

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碳在氧气中完全燃烧生成CO2,化学方程式为(反应①)　　　　　　　　　,而碳在氧气中不完全燃烧生成CO,化学方程式为(反应②)　　　　　　　　　　　,生成的一氧化碳还可在氧气中燃烧生成CO2,化学方程式为(反应③)　　　　　　　　　　　。其中,反应　　的反应热无法直接测定,原因是碳燃烧　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。 
不可能全部生成CO,总有一部分生成CO2
1.盖斯定律(1)内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是　　　的。换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的　　　　和　　　　有关,而与反应的　　　　　　无关。 (2)意义:对于进行得很慢的反应、不容易直接发生的反应、产品不纯(即有副反应发生)的反应,测定其反应热比较困难,如果应用　　　　　　　　,就可以间接地把它们的反应热计算出来。 
(3)举例:下图表示始态到终态的反应热。
则ΔH=　　　　　　　　　=　　　　　　　　　　　　　 
ΔH3+ΔH4+ΔH5
2.根据　　　　　　　　、　　　　　　和　　　　　　的数据,可以计算一些反应的反应热。 
(1)一个反应一步完成或分几步完成,两者相比,经过的步骤越多,放出的热量就越多。 (　　)(2)化学反应的反应热与化学反应的始态有关,与终态无关。 (　　)(3)利用盖斯定律,可计算某些反应的反应热。 (　　)(4)任何化学反应的反应热都可以直接测定。 (　　)(5)不同的热化学方程式之间,因反应的物质不同,故热化学方程式不能相加减。 (　　)
答案:(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×
盖斯定律的应用问题探究1.物质相互转化过程中,对于同一反应,经历的过程越多,损失的能量越大,正确吗?2.利用盖斯定律计算反应热时需要注意哪些事项? 
答案:不正确。根据盖斯定律可知,反应过程无论经历多少步,其焓变不变。
答案:(1)求总反应的反应热,不能将各步反应的反应热简单地相加;(2)不论反应是一步进行还是分步进行,只有始态和终态完全一致,盖斯定律才成立;(3)某些物质在反应分步进行时作为中间产物出现,最后应该恰好“消耗”完。
根据盖斯定律,ΔH=ΔH1-ΔH2还可以利用化学键断裂与形成时的能量变化、热化学方程式、燃烧热等计算反应热。
深化拓展盖斯定律应用的常用方法(1)虚拟路径法:若反应物A变为生成物D,可以有两个途径:a.由A直接变成D,反应热为ΔH;b.由A经过B变成C,再由C变成D,每步反应的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
(2)加和法:利用加和法计算反应焓变一般要经过4步:a.确定待求反应的热化学方程式。b.找出待求热化学方程式中各物质出现在已知热化学方程式中的位置(是同侧还是异侧)。c.根据待求热化学方程式中各物质的化学计量数来调整已知热化学方程式中的化学计量数。d.对调整后的已知热化学方程式进行加和(利用同侧相加,异侧相减原则),计算待求反应的焓变。
素能应用典例1煤可通过下列两种途径成为燃料:途径Ⅰ　C(s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH1<0途径Ⅱ　先制水煤气:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　ΔH2>0 ①再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　ΔH3<0 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH4<0 ③
请填写下列空白:(1)判断两种途径放出的热量:途径Ⅰ放出的热量　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。 (2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)由于制取水煤气的反应里,反应物具有的总能量　　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,所以该反应发生时,反应物须　　　　能量才能转化为生成物,因此其反应条件为　　　　　。 
应用盖斯定律计算反应热时应注意的问题(1)首先要明确所求反应的始态和终态、各物质的化学计量数及反应的吸、放热情况。(2)不同途径对应的最终结果应一样。(3)当热化学方程式乘以或除以某一个数时,ΔH也应乘以或除以同一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,注意各步反应ΔH的正负。(4)将一个热化学方程式逆向书写时,ΔH的符号也随之改变,但绝对值不变。(5)在设计反应过程中,可能会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
变式训练1已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)　ΔH=-701.0 kJ·ml-12Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)　ΔH=-181.6 kJ·ml-1则反应Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为(　　)A.+519.4 kJ·ml-1B.+259.7 kJ·ml-1C.-259.7 kJ·ml-1D.-519.4 kJ·ml-1
反应热的计算问题探究1.相同质量的H2分别与O2完全反应时生成液态水和气态水,哪一个过程放出的能量多?为什么?
答案:生成液态水时放出的能量多。起始时反应物能量相同,但气态水转化为液态水还会放出能量,所以生成液态水放出的能量多。
答案:根据盖斯定律分析,放出的热量Q=(241.8 kJ·ml-1+44 kJ·ml-1)×1 ml=285.8 kJ。
深化拓展1.反应热计算的依据(1)根据热化学方程式计算:反应热的绝对值与反应物的物质的量成正比。(2)根据反应物和生成物的能量计算:ΔH=生成物的能量总和-反应物的能量总和。(3)根据反应物和生成物的键能计算:ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和(4)根据盖斯定律计算:将热化学方程式进行适当的“加”“减”等变形,ΔH也进行相应“加”“减”计算。(5)根据物质的燃烧热数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。
2.反应热计算的常用解题方法(1)列方程法:先写出热化学方程式,再根据热化学方程式所涉及物质与反应热间的关系直接求算反应热。(2)估算法:根据热化学方程式所表示反应的热效应与混合物燃烧放出的热量,大致估算各成分的比例。此法主要应用于解答选择题,根据题给信息找出大致范围,利用此法解题快速、简便。
素能应用典例2工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热ΔH分别为-890.3 kJ·ml-1、-285.8 kJ·ml-1和-283.0 kJ·ml-1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为　　　　　　　　。 
答案:5 520 kJ
变式训练2甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ· ml-1,1 kg CH4在25 ℃、101 kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量约为(　　)A.-5.56×104 kJ· ml-×104 kJ· ml-×104 kJD.-5.56×104 kJ
1.下列关于盖斯定律的描述不正确的是(　　)A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关B.盖斯定律遵守能量守恒定律C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
2.根据盖斯定律判断下图所示的物质转变过程中,正确的等式是(　　)A.ΔH1=ΔH2=ΔH3=ΔH4B.ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4D.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4
A.-317.3 kJ·ml-1B.-379.3 kJ·ml-1C.-332.8 kJ·ml-1D.+317.3 kJ·ml-1
4.(双选)已知25 ℃、101 kPa条件下:①4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)　ΔH=-2 834.9 kJ·ml-1②4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s)　ΔH=-3 119.1 kJ· ml-1由此得出的正确结论是(　　)A.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为吸热反应B.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为放热反应C.O3比O2稳定,由O2变O3为放热反应D.O2比O3稳定,由O2变O3为吸热反应
5.水煤气(主要成分是CO、H2)是重要的燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的碳层制得。已知:
(1)将2.4 g碳转化为水煤气,再完全燃烧,整个过程的ΔH=　　　　 kJ·ml-1。 (2)由CO、H2在一定条件下获得汽油的替代品——甲醇,甲醇的燃烧热ΔH=-726.5 kJ·ml-1,试写出由CO、H2生成甲醇的热化学方程式: 　。