化学选修4《化学反应热的计算》.pptx

课堂练习
例4: 已知下列反应的反应热为： (1) CH3COOH(l)+ 2O2(g)＝2CO2(g)+ 2H2O(l) △H＝－870.3KJ/mol (2) C(s)+O2(g)＝CO2(g) △H＝－393.5KJ/mol (3) H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l) △H＝－285.8KJ/mol 试计算下列反应的反应热： 2C(s)＋2H2(g)＋O2(g) ＝CH3COOH(l)
人教版化学选修四第三节化学反应热 的计算
一 盖斯定律
⒊ 应用能量守恒定律对盖斯定律进行论证
△H1＜0
结论：反应过
S △H1＋ △H2≡ 0
△H2＞0
程中，反应物与 L 生成物相反时，
反应热数值不变， 符号相反。
人教版化学选修四第三节化学反应热 的计算
人教版化学选修四第三节化学反应热 的计算
⒊ 应用能量守恒定律对盖斯定律进行论证 △H1＜0
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)； △H＝－890.3kJ/mol 相同质量的H2、CO、辛烷、甲烷完全燃烧时放出热量最少 的是 A H2(g) B CO(g) C C8H18(l) D CH4(g)
人教版化学选修四第三节化学反应热 的计算
人教版化学选修四第三节化学反应热 的计算
S
△H1＋ △H2≡ 0
L
△H2＞0
A △H1 B △H2 C △H3 D
△H
△H＝ △H1＋ △H2 ＋ △H3
人教版化学选修四第三节化学反应热 的计算
人教版化学选修四第三节化学反应热 的计算
一 盖斯定律
⒊ 应用能量守恒定律对盖斯定律进行论证
△△△ A H1 B H2 C H3 D

知识点2：盖斯定律的应用
例2 已知下列热化学方程式：
(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－ 870.3 kJ·mol－1
(2)C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
(3)H2(g)＋
1 2
O2(g)＝H2O(l)
ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1
第三节化学反应热的计算
第一课时 盖斯定律
自学导引
一、盖斯定律 1．盖斯定律的内容：不管化学反应是一步完成或分几 步完成，其反应热是相同的。或者说，化学反应的反应热只 与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 2．盖斯定律的解释：能量的释放或吸收是以发生化学 变化的物质为基础的，两者密不可分，但以物质为主。 思考题1 如何用能量守恒的原理理解盖斯定律？ 答案 盖斯定律体现了能量守恒原理，因为化学反应的 始态物质和终态物质各自具有的能量是恒定的，二者的能量 差就是反应放出或吸收的热量。只要始态和终态定了，不论 途经哪些中点状态，最终的能量差就是固定的。
典例导析
知识点1：有关反应热的计算 例1 已知：
①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－Q1； ②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH2＝－Q2； ③2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH3＝－Q3。 室 温 时 取 体 积 比 为 4 ∶ 1 的 甲 烷 和 氢 气 的 混 合 气 体 11 . 2 L(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为
则反应：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)＝CH3COOH(l)的反应热
为( )
A．－488.3 kJ·mol－1
B．－244.15 kJ·mol－1

例7、SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S﹣F键．已知：1mol S（s） 转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1mol F﹣F、S﹣F键需吸收的能量分别为
例1、已知某化学反应的焓变小于零，则下列叙述正确的是( ) A．该反应一定是放热反应 B．该反应一定是吸热反应 C．该反应中反应物的总能量一定小于生成物的总】 若化学反应的焓变小于零，该反应为放热反应，则该反应反应物的总能量比生成 物的总能量大，B、C两项错误；有些放热反应需要加热才能引发，有些不需要加 热，如酸碱中和反应，故D项无法判断该反应是否需要加热。 答案：A
1、某学生用图所示装置进行反应X+Y=Z能量变化情况的研究．当向盛有X的试管中
滴加试剂Y时，看到U型管中甲处液面下降乙处液面上升．下列说法能正确解释该
现象的是（ ）
①反应为放热反应
②生成物的总能量比反应物的总能量高
③物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来
④反应物化学键断裂吸收的能量高于生成物化学键形成放出的能量
当反应放热时Δ H<0，反应吸热时Δ H>0，B项错误；
只有在等压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，因此C项错误； 一个化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于生成物和反应物的焓的差值，也 可以根据断键时吸收的能量与成键时放出的能量大小判断，D项正确。 故选：D
考点三、焓变和热效应的关系
1、反应热：化学反应过程中所释放或吸收的能量。 2、焓变 （1）焓：焓是与内能有关的物理量。符号：H （2）焓变：生成物与反应物的焓值差。符号：ΔH，单位：kJ·m ool-l1-1 (或kJk/Jm/molol)。 注意： 焓是物质固有的性质之一，不能进行测量，但焓变(即反应热)可以直接测量，其 测量仪器叫作量热计。

△H = -393.5 kJ/mol
试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变
④=②－①＋③ △H=+178.2 kJ/mol
人 教 版 化 学 选修四 第一章 第三节 化学反 应热的 计算-- -盖斯定 律
人 教 版 化 学 选修四 第一章 第三节 化学反 应热的 计算-- -盖斯定 律
第一章 化学反应与能量 第三节
复习: 已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol
D 则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H为（ ）
A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol C.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol
查燃烧热表知：
①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol ②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-395.0kJ/mol
所以， ①- ②得： C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.5kJ/mol
热化学方程式可以表示理论可进行实际难进行的化学反应
ΔH2
C
CO2
ΔH1
ΔH3
CO
② C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH2=-393.5kJ/mol ③ CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH3=-283.0kJ/mol
人 教 版 化 学 选修四 第一章 第三节 化学反 应热的 计算-- -盖斯定 律
ΔH1、ΔH2、ΔH3之间有何关系？
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H3 ？

提示
2．实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的 ΔH，但可测出 CH4、C(石墨)、H2 燃烧反应的 ΔH，根据盖斯定律求 ΔH4。
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－890.3 kJ/mol (1) C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－393.5 kJ/mol (2) H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH3＝－285.8 kJ/mol (3) C(石墨，s)＋2H2(g)===CH4(g)ΔH4＝？ (4)
提示：利用盖斯定律可虚拟设计如下过程：
可见 ΔH4＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH1＝－393.5 kJ/mol＋2×(－285.8 kJ/mol)－ (－890.3 kJ/mol)＝－74.8 kJ/mol
该过程可以看作是热化学反应方程式：(4)＝(2)＋(3)×2－(1)。
提示
23
课堂互动探究
1.反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。 则 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。
解析
6．将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位。 炼铁高炉中发生的关键反应如下：
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH＝＋172.46 kJ/mol Fe2O3＋CO―→Fe＋CO2 若已知：2Fe(s)＋32O2(g)===Fe2O3(s) ΔH＝－824.21 kJ/mol 根据上面三个热化学方程式，回答下列问题： (1)CO 的燃烧热为________；写出其热化学方程式________________。 (2)高炉内 Fe2O3 被 CO 还原为 Fe 的热化学方程式为_____________。

2．特点 (1)反应的热效应只与 始态 、 有关，与 终态 途径 无关。 (2) 反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。
则ΔH＝ ＝ 。 ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 ΔH1＋ΔH2 3．意义 利用盖斯定律，可以间接计算难以直接测定的反应热。
盖斯定律的应用 (1)盖斯定律的应用方法 ①常用方法 a．虚拟路径法 若反应物A变为生成物D，可以有两种途径： (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，每步的反应 热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
。
有关反应热的计算 (1)依据 ①热化学方程式与数学上的方程式相似，可以 移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括 ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。 ②根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热 化学方程式包括其 ΔH 相加或相减，得到一个 新的热化学方程式。 ③可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质 的量×其燃烧热
1．(2011·广州高二检测)S(单斜)和S(正交)是硫 的两种同素异形体。 已知：①S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝ －297.16 kJ·mol－1
②S( 正 交 ， s) ＋ O2(g)===SO2(g) 296.83 kJ·mol－1 ③S(单斜，s)===S(正交，s) ΔH3 下列说法正确的是( ) ΔH2 ＝ －
(3) 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以 移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括 ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。 (4)多个热化学方程式可以相加或相减，ΔH也进 行相应的相加或相减，得到一个新的热化学方 程式。 (5)热化学方程式中的反应热是指反应按照所给 形式完全进行时的反应热。
2．计算方法 如已知 (1)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol 1 (2)CO(g)＋ O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ/mol 2 1 若C(s)＋ O2(g)===CO(g)的反应热为ΔH，则 2

对废止的对内报表，由各部门提出方案，交生产部备案，在总目录中予以注销。
mol× 1 ＝0.062 5 mol。由题意知 0.062 5 mol丁烷燃烧放热161.9 kJ，
4
故1 mol 丁烷燃烧放热161.9 kJ÷0.062 5＝2 590.4 kJ，即ΔH＝－2
590.4 kJ·mol－1。
【变式训练2】
（人教版选修4） 第 一章《化学反应与能量》
已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋517.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋ 2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。1 g 氢气和1 g甲 烷分别燃烧后，放出的热量之比约是( )
B．－2 590.4 kJ·mol－1
C．＋1 295.2 kJ·mol－1
D．－1 295.2 kJ·mol－1
【解析】 n(KOH)＝5 mol·L－1 ×0.1 L＝0.5 mol，由2KOH＋CO2===K2CO3
＋H2O知：n(CO2)＝
1 2
×0.5 mol＝0.25 mol。即丁烷的物质的量为0.25
【解析】：本题考查盖斯定律的应用。根据盖斯定律将题给①、②式作如下处
理：①－②×4得到新的热化学方程式：P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＝
－29.2 kJ·mol－1
【答案】：P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＝－29.2 kJ·mol－1
【问题探究2】
（人教版选修4） 第 一章《化学反应与能量》
B．12∶3.25
C．1∶1
D．393.5∶241
【答案】 B
【解析】 设需要C、H2的物质的量分别为x、y，则393.5x＝241.8y