化学选择性必修1第二节 反应热的计算优秀ppt课件

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1、从能量守恒角度理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。 2、能正确运用盖斯定律解决具体问题，说明盖斯定律在科学研究中的重要作用。 3、能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
“异曲同工”是指不同的曲调演奏得同样好。比喻话的说法不一而用意相同,或一件事情的做法不同而都巧妙地达到同样的目的。在化学反应中,也有一种类似的现象,如C和O2的反应:一种是C和O2直接反应生成CO2,另一种是C和O2反应先生成CO,CO再和O2反应生成CO2。那么上述两种生成CO2的反应途径所释放出的热量一样多吗?
提示：在化学科研中,经常要测量化学反应的反应热,但是某些物质的反应热,由于种种原因不能直接测得,只能通过化学计算的方式间接结出一条规律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态(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。如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的,这就是盖斯定律。用这一定律可以从已精确测定的反应的热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应。
1、内容：不管化学反应是一步或分几步完成，其反应热是 （填“相同”或“不同”）的。 2、特点： 化学反应的热效应只与反应体系的 和 有关，而与反应的路径 。
3.解释 能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,二者密不可分,但以物质为主。4.应用 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,测定这些反应的反应热有困难,如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。
1.你能否从能量守恒的角度解释化学反应的热效应只与反应体系的始态和终态有关？
提示：在指定状态下，各种物质的焓值都是唯一确定的，故无论经过哪些步骤从反应物变成生成物，它们的差值是不会改变的，即反应的焓变是一样的。
ΔH= = 。
ΔH3+ΔH4+ΔH5
提示：不能直接测出，在氧气供应不足时，虽可生成CO，但同时还有部分CO可继续被氧化生成CO2。
(1)虚拟路径法若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：①由A直接变成D，反应热为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，如图所示： 则有：ΔH＝ 。
ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
5、应用盖斯定律解题的常用方法。
1、已知下列反应的反应热： ①CO(g)+1/2 O2(g)= CO2(g)ΔH1= -283.0kJ/ml ②C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH2= -393.5kJ/ml
试运用盖斯定律来计算反应 ③的反应热③C(s)+1/2 O2(g)= CO(g) ΔH3= ?
(2)加和法 ①确定待求反应的热化学方程式。 ②找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。 ③利用同侧相加、异侧相减进行处理。 ④根据待求方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。 ⑤实施叠加并确定反应热的变化。
2、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：
P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)； =-2983.2 kJ/ml
P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)； = -738.5 kJ/ml
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式_________________________________。
第一步：先确定待求反应的化学方程式第二步：找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置，若在“同侧”，计算ΔH时用" + "，若在“异侧"，计算ΔH时用"－"，即“同侧相加、异侧相减"第三步：根据待求方程式中各物质的化学计量数确定对已知方程式的乘数，即“化学计量数定乘数”第四步：依据第二步、第三步的结论，计算待求反应的ΔH
6、应用盖斯定律计算反应热的解题流程
2N2H4(g)+ 2NO2(g) == 3N2(g)+4H2O(l) △H= -1135.2kJ/ml
3、某次发射火箭，用N2H4(肼)在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/ml N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/ml 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。
①×2 + ②×4 - ③ = ④ 所以，ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3      ＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/ml
4、已知① CO(g) + 1/2 O2(g) ==CO2(g) ΔH1== －283.0 kJ/ml ② H2(g) + 1/2 O2(g) ==H2O(l) ΔH2== －285.8 kJ/ml ③C2H5OH(l) + 3O2(g) == 2CO2(g)+3 H2O(l) ΔH3==－1370 kJ/ml 试计算 ④2CO(g)＋ 4H2(g)= H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH
1、反应热的计算方法和类型。(1)根据热化学方程式计算： 反应热与反应物各物质的物质的量成正比。(2)根据反应物和生成物的能量计算： ΔH＝生成物的能量和－反应物的能量和。(3)根据反应物和生成物的键能计算： ΔH＝反应物的键能和－生成物的键能和。
(4)根据盖斯定律计算：将热化学方程式进行适当的“加”“减”等变形后，由过程的热效应进行计算、比较。(5)根据物质燃烧放热数值计算： Q(放) ＝ n(可燃物)×ΔH。(6)根据公式进行计算：Q＝cmΔt。
(1)根据信息①，求生成2 ml NaCl的反应热。
(2)根据信息②，求1 kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？
提示：ΔH′＝2ΔH＝－411 kJ·ml－1×2 ＝－822 kJ·ml－1
(3)根据信息③，计算反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)==CH3COOH(l)的反应热。
提示：将已知中的后2个方程式分别乘以2，然后相加，最后减去第一个方程式即得要求的方程式，ΔH也进行相应计算处理。即ΔH′＝－393.5 kJ·ml－1×2＋(－285.8 kJ·ml－1×2) －(－870.3 kJ·ml－1) ＝－488.3 kJ·ml－1
2、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。
2、实验中不能直接测出由石墨与氢气反应生成甲烷的ΔH，但可测出下面几个反应的热效应：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－890.3 kJ·ml－1①C(石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－393.5 kJ·ml－1②H2(g)＋O2(g)=H2O(l)ΔH3＝－285.8 kJ·ml－1③根据盖斯定律求反应C(石墨)＋2H2(g)=CH4(g)④的ΔH4。
解析：方法一：因为反应式①②③和④之间有以下关系： ②＋③×2－①＝④。所以ΔH4＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH1＝－393.5＋2×(－285.8)－(－890.3)＝－74.8(kJ·ml－1)
方法二：也可以设计一个途径，使反应物经过一些中间步骤最后回到产物：可见， ΔH4＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH1＝－74.8 kJ·ml－1
答案：ΔH4＝－74.8 kJ·ml－1
(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。
3、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。
A.-(0.4 ml×ΔH1+0.05 ml×ΔH3)B.-(0.4 ml×ΔH1+0.05 ml×ΔH2) C.-(0.4 ml×ΔH1+0.1 ml×ΔH3)D.-(0.4 ml×ΔH1+0.1 ml×ΔH2)
点拨： 进行有关反应热的计算时,只要把反应热看作类似于产物之一即可,在实际计算时与化学方程式的化学计量数(或质量等)列比例计算。根据热化学方程式进行热量计算时,要注意ΔH正、负号的使用。