高中第二节 反应热的计算教学ppt课件

这是一份高中第二节 反应热的计算教学ppt课件，共25页。PPT课件主要包含了学习目标，解2巧解，C3H82220，解3十字交叉，Qcm△t，反应热的计算，根据化学方程式计算，课堂小结，根据盖斯定律计算，根据燃烧热计算等内容，欢迎下载使用。
1、学会反应热的几种计算方法，正确书写和利用热化学方程式。2、通过计算反应热，体会反应热与反应条件、能量利用的关系，能合理利用反应热，感受定量研究的意义。
课堂练习1、【例题1】黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之一,反应的化学方程式为:4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2在25℃和101kPa时,1mlFeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用,大大降低了生产成本,对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。(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
注意：质量、物质的量、反应热和热量的换算和单位
阅读课本P15了解反应热的计算类型与方法
题型一：根据化学方程式计算
计算依据：对于相同的反应，反应热与反应物参加反应的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方程式，则按照化学计量数与ΔH的关系计算反应热。若没有给出热化学方程式，可先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质与物质间、物质与反应热间的关系直接或间接求算物质的质量或反应热。
课本P16 例2
①C(s)＋H2O(g) = CO(g) ＋ H2 (g) ΔH1=+131.5kJ/ml②CH4(g)＋ H2O(g)= CO (g)＋3H2(g) ΔH2=+205.9 kJ/ml试计算 CH4 (g) = C(s)＋2H2(g) 的ΔH。
课堂练习2、课本P16例题3
①C(s)＋H2O(g) = CO(g) ＋ H2 (g) ΔH1=+131.5kJ/ml②CH4(g)＋ H2O(g)= CO (g)＋3H2(g) ΔH2=+205.9 kJ/ml
CH4 (g) = C(s)＋2H2(g) ΔH=- -ΔH1+ ΔH2 =+74.4kJ/ml
CO(g) ＋ H2 (g) =C(s)＋H2O(g) -ΔH1= —131.5kJ/ml
计算反应热最基本的方法是应用盖斯定律。高考题中往往给出几个已知的热化学方程式，然后要求计算与之有关的目标热化学方程式的反应热，此时可应用盖斯定律进行计算。
题型二：根据盖斯定律计算
课堂练习3、计算下列反应的反应热(1)(2018·全国卷Ⅰ)已知：①2N2O5(g)══2N2O4(g)＋O2(g) 　ΔH1＝－4.4 kJ·ml－1②2NO2(g)══N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ·ml－1则反应N2O5(g)══2NO2(g)＋1/2O2(g)的ΔH＝_______kJ·ml－1。
(2)CH4­CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。CH4­CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)══2CO(g)＋2H2(g)。已知：C(s)＋2H2(g)══CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·ml－1C(s)＋O2(g)══CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·ml－1C(s)＋O2(g)══CO(g)　ΔH＝－111 kJ·ml－1该催化重整反应的ΔH＝______kJ·ml－1。
题型三：根据反应物和生成物的键能计算
(1)计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和，即ΔH＝∑E反－∑E生(E表示键能)。(2)计算关键：正确找出反应物和生成物所含化学键的数目，如1个H2O分子中含有2个共价键，1个NH3分子中含有3个共价键等。要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有1 ml P4含有6 ml P—P键，1 ml晶体硅含有2 ml Si—Si键，1 ml石墨晶体中含有1.5 ml C—C键，1 ml金刚石含有2 ml C—C键，1 ml SiO2含有4 ml Si—O键。如反应3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)　ΔH＝3E(H—H)＋E(N≡N)－6E(N—H)。
课堂练习3、 （2021浙江）已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：则2O(g)=O2(g)的ΔH为（ ）428 kJ·ml-1 B. -428 kJ·ml-1C. 498 kJ·ml-1 D. -498 kJ·ml-1
ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O) -482kJ/ml=2×436kJ/ml+(O-O)-4×463kJ/ml
题型四：根据反应物和生成物的能量计算
课堂练习4、 理论研究表明，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·ml－1C．反应物的键能大于生成物的活化能D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
根据公式：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。
根据燃烧热计算：紧扣燃烧热的定义，反应物的量为“1 ml”，生成物为稳定的氧化物。Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。
题型五：根据燃烧热计算
课堂练习5、已知氢气和甲烷的燃烧热ΔH分别为－285.8 kJ·ml－1、－2220.0 kJ·ml－1 。实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 ml，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
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 ml
y = 1.25 ml
解1 （列方程计算）设H2、C3H8的物质的量分别为x，y
5ml 混合气中，C3H8 物质的量必小于2ml，
H2 的物质的量必大于3ml。
∵ 2ml C3H8 燃烧放热 4440 kJ,超过总放热量 3847 kJ
n (H2) : n (C3H8) 必大于 3 : 2
1ml 混合气 燃烧放热 3847kJ/5 = 769.4 kJ
H2 285.8
反应热的计算常用的解题方法： (1)列方程法：思路是先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的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，便可以此为依据找出答案，此法解题快速、简便。(3)十字交叉法：混合物燃烧放热求比例问题，既可以采用常规的列方程组法，又可以采用十字交叉法。(4)将热化学方程式看做数学中的代数方程，扩大或缩小一定倍数后，直接加减或移项变形，得到需要的热化学反应，再以此为依据计算求解或比较反应热大小等。
题型六：根据温度的变化计算
课堂练习6、 50 mL 0.50 ml/L盐酸与50mL0.55mlLNaOH溶液完全反应测得中和反应的反应热数据如下：计算生成1mlH2O的反应热
m = V酸ρ酸＋V碱ρ碱 V酸=V碱 =50 mL； ρ酸=ρ碱=1 g/cm3、C=4.18 J/(g·℃)。Q =cm△t=4.18 ×10-3 ×(50+50)(t2 - t1)kJ = 0.418×3.1kJ=1.2958kJ
生成1mlH2O的反应热
(1)运用热化学方程式进行反应热的计算，可以从反应式中各物质的物质的量、质量、标准状况下气体体积、反应热等对应关系，列式进行简单计算。
反应热的计算应注意的问题
(2)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，物质的状态由“固→液→气”变化时，会吸热；反之会放热。
(3)注意热化学方程式中化学计量数只表示物质的物质的量，必须与ΔH 相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH 也要加倍。尤其是利用盖斯定律计算反应热时，热化学方程式可以直接相加减，化学计量数必须与ΔH 相对应
(4)热化学方程式中的反应热是指按所给形式反应完全时的反应热。
(5)正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。
根据反应物和生成物的键能计算
根据反应物和生成物的能量计算
1、氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=-akJ·ml-1(a>0)2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-bkJ·ml-1(b>0)若用CO还原NO2至N2，当消耗标准状况下3.36LCO时，放出的热量为_________________kJ(用含有a和b的代数式表示)。
2、黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·ml－1已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·ml－1S(s)＋2K(s)=K2S(s)　ΔH2＝b kJ·ml－12K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·ml－1则x为(　　)A．3a＋b－c　　　B．c－3a－b　　　C．a＋b－c　　　D．c－a－b
3、化学键的键能是形成(或拆开)1 ml化学键时释放(或吸收)的能量。已知P4(白磷)、P4O6的分子结构如图所示。现提供以下化学键的键能（kJ·ml－1）：P—P 198、P—O 360、O＝O 498，则反应P4(s)＋3O2(g)＝P4O6(g)的反应热ΔH为(　　)A．1638 kJ·ml－1B．－1638 kJ·ml－1C．－126 kJ·ml－1D．126 kJ·ml－1
4、0.3ml的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中完全燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式为 _______________________________________________________________。又已知H2O(l) = H2O(g) △H=+44kJ/ml，则11.2L（标况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出热量是多少千焦？ 。
B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H =-2165kJ/ml
5、已知下列反应的反应热CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1= -870.3 kJ/mlC(s) + O2 (g) = CO2(g) △H2= -393.5 kJ/mlH2(g) + ½ O2(g) =H2O(l) △H3= -285.8 kJ/ml试计算下述反应的反应热：2C(s)+2H2(g)+ O2(g) = CH3COOH(l) △H
2C(s) +2H2(l)+O2(g)=CH3COOH(l) △H = -488.3 kJ/ml
④= ②×2 +③×2- ①
6、（2021河北）（1）大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表：
则25℃ H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为 ____________________。
3H2(g)+6C(石墨，s)=C6H6(l) ΔH=+49.1kJ·ml－1
ΔH= 3ΔH（H2）+6ΔH（石墨）- ΔH（C6H6）