化学反应热的计算新版市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第三节化学反应热计算第一课时 盖斯定律第1页自学导引自学导引一、盖斯定律一、盖斯定律1盖盖斯斯定定律律内内容容：不不论论化化学学反反应应是是一一步步完完成成或或分分几几步步完完成成，其其反反应应热热是是相相同同。或或者者说说，化化学学反反应应反反应应热热只只与与反反应应体体系系始态始态和和终态终态相关，而与反应相关，而与反应路径路径无关。无关。2盖盖斯斯定定律律解解释释：能能量量释释放放或或吸吸收收是是以以发发生生化化学学改改变变物物质为基础，二者密不可分，但以物质为主。质为基础，二者密不可分，但以物质为主。思索题思索题1怎样用能量守恒原理了解盖斯定律？怎样用能量守恒原理了解盖斯定律？答答案案盖盖斯斯定定律律表表达达了了能能量量守守恒恒原原理理，因因为为化化学学反反应应始始态态物物质质和和终终态态物物质质各各自自含含有有能能量量是是恒恒定定，二二者者能能量量差差就就是是反反应应放放出出或或吸吸收收热热量量。只只要要始始态态和和终终态态定定了了，不不论论途途经经哪哪些些中中点状态，最终能量差就是固定。点状态，最终能量差就是固定。第2页二、盖斯定律在科学研究中主要意义二、盖斯定律在科学研究中主要意义因因为为有有些些反反应应进进行行得得很很慢慢，有有些些反反应应不不轻轻易易直直接接发发生生，有有些些反反应应产产品品不不纯纯(有有副副反反应应发发生生)，这这给给测测定定反反应应热热造造成成了了困困难难。此此时时假假如如应应用用盖盖斯斯定定律律，就就能能够够间间接接地地把把它它们们反反应应热热计算出来。计算出来。比如：比如：(1)C(s)O2(g)CO2(g)H1393.5 kJmol1(2)CO(g)O2(g)CO2(g)H2283.0 kJmol1求求C(s)O2(g)CO(g)反应热。反应热。第3页解析：解析：依据上述两个反应关系可知：依据上述两个反应关系可知：H1H2H3，H3H1H2393.5 kJmol1(283.0 kJmol1)110.5 kJmol1所以所以C(s)12O2(g)CO(g)H3110.5 kJmol1第4页三、盖斯定律应用三、盖斯定律应用对对于于进进行行得得很很慢慢反反应应，不不轻轻易易直直接接发发生生反反应应，产产品品不不纯纯(即即有有副副反反应应发发生生)反反应应，测测定定反反应应热热有有困困难难，假假如如应应用用盖盖斯斯定律，就能够间接地把它们反应热计算出来。定律，就能够间接地把它们反应热计算出来。思索题思索题2已知以下热化学方程式：已知以下热化学方程式：Zn(s)O2(g)ZnO(s)H1351.1 kJmol1Hg(l)O2(g)HgO(s)H290.7 kJmol1由由此此可可知知Zn(s)HgO(s)ZnO(s)Hg(l)H3，其其中中H3值是值是()A441.8 kJmol1 B254.6 kJmol1C438.9 kJmol1D260.4 kJmol1答案答案D第5页名师解惑名师解惑一、盖斯定律特点一、盖斯定律特点1反反应应热热效效应应只只与与始始态态、终终态态相相关关，与与反反应应路路径径无无关关。就像登山至山顶，不论选哪一条路走，山海拔总是不变。就像登山至山顶，不论选哪一条路走，山海拔总是不变。2反反应应热热总总值值一一定定。如如右右图图表表示示始始态态到到终终态态反反应应热热，则则HH1H2H3H4H5。第6页三、应用盖斯定律计算反应热时应注意事项三、应用盖斯定律计算反应热时应注意事项1热热化化学学方方程程式式中中物物质质化化学学计计量量数数同同乘乘以以某某一一个个数数时时，反应热数值也必须乘上该数。反应热数值也必须乘上该数。2热热化化学学方方程程式式相相加加减减时时，同同种种物物质质之之间间可可相相加加减减，反反应热也随之相加减。应热也随之相加减。3将将一一个个热热化化学学方方程程式式颠颠倒倒时时，H“”、“”号号必必须随之改变。须随之改变。4若若热热化化学学方方程程式式需需相相减减，最最好好能能先先把把被被减减方方程程式式进进行行颠倒，然后相加，更不易犯错。颠倒，然后相加，更不易犯错。第7页典例导析典例导析知识点知识点1：盖斯定律意义：盖斯定律意义例例1 1试试验验中中不不能能直直接接测测出出由由石石墨墨和和氢氢气气反反应应生生成成甲甲烷烷反反应应热热，但但可可经经过过测测出出CH4、石石墨墨及及H2燃燃烧烧反反应应反反应应热热，再再求求由石墨生成甲烷反应热。已知：由石墨生成甲烷反应热。已知：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H1890.3 kJmol1C(石墨石墨)O2(g)CO2(g)H2393.5 kJmol1H2(g)O2(g)H2O(l)H3285.8 kJmol1求：求：C(石墨石墨)2H2(g)CH4(g)H4_第8页解解析析本本题题考考查查盖盖斯斯定定律律了了解解和和利利用用，可可用用“加加正正当当”。因为反应式因为反应式、之间有以下关系：之间有以下关系：2所以所以H4H22H3H1=-393.5 kJmol-1+2(-285.8 kJmol-1)-(-890.3 kJmol-1)=-74.8 kJmol1答案答案74.8 kJmol1第9页跟跟踪踪练练习习1盖盖斯斯定定律律指指出出：化化学学反反应应反反应应热热只只与与反反应应始始态态(各各反反应应物物)和和终终态态(各各生生成成物物)相相关关，而而与与详详细细反反应应进进行行路路径径无无关关。物物质质A在在一一定定条条件件下下可可发发生生一一系系列列转转化化，由由右右图图判判断以下关系错误是断以下关系错误是()AAF：HH6BH1H2H3H4H5H61CCF：|H|H1H2H6|DH1H2H3(H4H5H6)答案答案B第10页知识点知识点2：盖斯定律应用：盖斯定律应用例例2 2已知以下热化学方程式：已知以下热化学方程式：(1)CH3COOH(l)2O2(g)2CO2(g)2H2O(l)H1870.3 kJmol1(2)C(s)O2(g)CO2(g)H2393.5 kJmol1(3)H2(g)O2(g)H2O(l)H3285.8 kJmol1则则反反应应：2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l)反反应应热热为为()A488.3 kJmol1B244.15 kJmol1C488.3 kJmol1D244.15 kJmol1第11页解析解析依据反应：依据反应：2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l)可将可将(1)、(2)、(3)分别演变成以下情况：分别演变成以下情况：2CO2(g)2H2O(l)CH3COOH(l)2O2(g)Ha870.3 kJmol12C(s)2O2(g)2CO2(g)Hb2393.5 kJmol12H2(g)O2(g)2H2O(l)Hc2285.8 kJmol1因因为为总总反反应应等等于于、相相加加，故故其其反反应应热热也也等等于于Ha+Hb+Hc+870.3 kJmol1+(2393.5 kJmol1)(2285.8 kJmol1)488.3 kJmol1。答案答案A第12页第第2课时反应热计算课时反应热计算三维目标三维目标知知识识与技能与技能掌握相关反应热、燃烧热、热化学方程式计算(重、难点)过过程与方法程与方法经过相关反应热计算学习过程，使学生掌握相关反应热计算方法与技巧，深入提升化学计算能力情感、情感、态态度度与价与价值观值观经过反应热计算学习过程，深入培养学生节能意识和开发新能源使命感、责任感；认识化学知识与人类生活、生产亲密关系第13页思维激活思维激活在在化化学学科科学学研研究究中中，经经常常需需要要经经过过试试验验测测定定物物质质在在发发生生化化学学反反应应时时反反应应热热，不不过过一一些些反反应应反反应应热热，因因为为种种种种原原因因不不能能直直接接测测得得，只只能能经经过过化化学学计计算算方方式式间间接接地地取取得得。在在生生产产中中对对于于燃燃料料燃燃烧烧，反反应应条条件件控控制制以以及及“废废热热”利利用用，也也需需要要进进行反应热计算。行反应热计算。反应热计算要依据什么来进行？反应热计算要依据什么来进行？自学导引自学导引一、怎样进行反应热计算一、怎样进行反应热计算1热热化化学学方方程程式式与与数数学学上上方方程程式式相相同同，能能够够移移项项同同时时改改变变正正、负负号号；各各项项系系数数包包含含H数数值值能能够够同同时时扩扩大大或或缩缩小小相相同同倍数。倍数。第14页2依依据据盖盖斯斯定定律律，能能够够将将两两个个或或两两个个以以上上热热化化学学方方程程式式包含其包含其H相加相加或或相减相减，得到一个新热化学方程式。，得到一个新热化学方程式。3可燃物完全燃烧产生热量可燃物完全燃烧产生热量nH。思索题思索题已知已知C(s)O2(g)CO2(g)H393.5 kJmol1，则则2.5 mol C在在O2中中完完全全燃燃烧烧生生成成CO2时放出多少热量？时放出多少热量？答案答案983.75 kJ二、进行反应热计算惯用几个方法二、进行反应热计算惯用几个方法1列方程或方程组法。列方程或方程组法。2平均值法。平均值法。3极限分析法。极限分析法。4十字交叉法。十字交叉法。5估算法估算法(仅适于选择题仅适于选择题)。第15页名师解惑名师解惑一、反应热计算一、反应热计算1由由化化学学反反应应本本质质(旧旧键键断断裂裂新新键键生生成成)及及化化学学反反应应能能量改变原因量改变原因(反应物总能量与生成物总能量不等反应物总能量与生成物总能量不等)可得：可得：(1)反应热断裂旧键所需能量生成新键释放能量反应热断裂旧键所需能量生成新键释放能量(2)反应热生成物总能量反应物总能量反应热生成物总能量反应物总能量2依依据据盖盖斯斯定定律律计计算算：不不论论化化学学反反应应是是一一步步完完成成或或分分几几步步完完成成，其其反反应应热热是是相相同同。也也就就是是说说，化化学学反反应应反反应应热热只只与与反反应应始始态态和和终终态态相相关关，而而与与详详细细反反应应路路径径无无关关。所所以以，可可将将热热化化学学方方程程式式进进行行适适当当“加加”、“减减”等等变变形形，H进进行行对对应应改变以后计算反应热。改变以后计算反应热。第16页典例导析典例导析知识点知识点1：相关反应热计算：相关反应热计算例例1 1已知：已知：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H1Q1；2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2Q2；2H2(g)O2(g)2H2O(l)H3Q3。室室温温时时取取体体积积比比为为4 1甲甲烷烷和和氢氢气气混混合合气气体体11.2 L(标标准准情情况况)，经完全燃烧后恢复至室温，放出热量为，经完全燃烧后恢复至室温，放出热量为()A0.4 molQ1 0.05 molQ3B0.4 molQ1 0.05 molQ2C0.4 molQ1 0.1 molQ3D0.4 molQ1 0.1 molQ2第17页解析解析n(气体气体)0.5 mol，n(CH4)0.5 mol 0.4 mol，n(H2)0.5 mol 0.1 mol。燃烧后恢复至室温，燃烧后恢复至室温，H2O为液态，为液态，所以放出热量为：所以放出热量为：Q0.4 molQ10.1 mol 0.4 molQ1 0.05 molQ3。答案答案A第18页跟跟踪踪练练习习1化化学学键键键键能能是是形形成成(或或拆拆开开)1 mol化化学学键键时时释释放放(或或吸吸收收)能能量量。已已知知P4(白白磷磷)、P4O6分分子子结结构构如如图图所所表表示示。现现提提供供以以下下化化学学键键键键能能（kJmol1）：PP 198、PO 360、OO 498，则则反反应应P4(s)3O2(g)P4O6(g)反反应应热热H为为()A1638 kJmol1B1638 kJmol1C126 kJmol1D126 kJmol1答案答案B第19页知识点知识点2：相关反应热综合考查：相关反应热综合考查例例2 2已知以下两个热化学方程式：已知以下两个热化学方程式：H2(g)O2(g)H2O(l)H285.8 kJmol1C3H8(g)5O2(g)3CO2(g)4H2O(l)H2220.0 kJmol1试试验验测测得得氢氢气气和和丙丙烷烷混混合合气气体体共共5 mol，完完全全燃燃烧烧时时放放热热3847 kJ，则则混混合合气气体体中中氢氢气气和和丙丙烷烷体体积积比比约约是是_ A1 3 B3 1 C1 4 D5 13 答案：答案：B第20页