2018年高中化學 第1章 化學反應與能量轉化 1.1 化學反應的熱效應 第2課時課件2 魯科版選修4.ppt

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1、反應焓變的計算、蓋斯定律,第一章化學反應與能量轉化,如何測定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應△H1？,①能直接測定嗎？如何測？②若不能直接測，怎么辦？,有些化學反應進行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得這些反應的反應熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反應熱數據。,一．蓋斯定律：,一．蓋斯定律：,1.蓋斯定律:不管化學反應是一步完成或分幾步完成,其反應熱是相同.換句話說,化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,而與反應的途徑無關。,2.蓋斯定律直觀化,△H＝△H1+△H2,CO(g),C(s),CO2(g),,,,實例1：,C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H1＝？,CO(g)+

2、1/2O2(g)=CO2(g)△H2＝-283.0kJ/mol,C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3＝-393.5kJ/mol,,+),,,△H1+△H2=△H3,∴△H1=△H3－△H2=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol,下列數據表示H2的燃燒熱嗎？Why？,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H1＝－241.8kJ/mol,H2O(g)=H2O(l)△H2＝－44kJ/mol,,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H＝△H1＋△H2＝－285.8kJ/mol,實例2,,,二．蓋斯定律的應用,關鍵：目標方程式的“四則運算式”

3、的導出。,方法：寫出目標方程式確定“過渡物質”（要消去的物質）然后用消元法逐一消去“過渡物質”，導出“四則運算式”。,【例題1】已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)試計算④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH,【解】：根據蓋斯定律，反應④不論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱效應都是相同的。下面就看看反應④能不能由①②③三個反應通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應④能不能分成①

4、②③幾步完成。①2+②4-③=④所以，ΔH＝ΔH12＋ΔH24－ΔH3＝－283.22－285.84＋1370＝－339.2kJ/mol,ΔH3=-1370kJ/mol,你知道神六的火箭燃料是什么嗎？,例2：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應的熱化學方程式。,2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol,例3：已知：C

5、H４(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-Q1KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-Q2KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-Q3KJ/mol,常溫下,取體積比4:1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標況),經完全燃燒恢復常溫,放出的熱為:,0.4Q1+0.05Q3,例4、可逆反應焓變,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-197KJ/mol若一密閉容器中通入2molSO2和1molO2，達平衡時，反應放熱為Q1KJ,另一密閉容器中通入2molSO2和1.5molO2，達平衡時反應放熱為Q2KJ,則（）A.Q1＜Q2＜1

6、97B.Q2＞Q1=197C.Q1=Q2=197D.Q2＜Q1＜197,A,1.已知25℃、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為：據此判斷，下列說法正確的是（）A.由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的低B.由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的高C.由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的低D.由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的高,,,,A,2.下列有關熱化學方程式及其敘述正確的是（）A.氫氣的燃燒熱為285.5kJ/mol,則水分解的熱化學方程式為：2H2O（l）2H2(g)+O2(g)ΔH=

7、+285.5kJ/molB.已知2C（石墨，s）+O2（g）2CO（g）ΔH=-221kJ/mol，則石墨的燃燒熱為110.5kJ/molC.已知N2（g）+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol，則在一定條件下將1molN2和3molH2置于一密閉容器中充分反應后，最多可放出92.4kJ的熱量D.已知乙醇和乙烯的燃燒熱分別為1366.8kJ/mol和1411.0kJ/mol,則乙烯水化制乙醇的熱化學方程式為：C2H4（g）+H2O(l)C2H5OH(l)ΔH=-44.2kJ/mol,D,3.（2009重慶理綜，12）下列熱化學方程式書寫正確的是（ΔH的絕對值均正確）（）A.C

8、2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O（g）ΔH=-1367.0kJ/mol(燃燒熱)B.NaOH（aq）+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O（l）ΔH=+57.3kJ/mol(中和熱)C.S（s）+O2(g)SO2(g)ΔH=-296.8kJ/mol（反應熱）D.2NO2O2+2NOΔH=+116.2kJ/mol（反應熱）,C,4.(12分)(2008全國Ⅱ理綜，26改編)紅磷P（s）和Cl2(g)發(fā)生反應生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應過程和能量關系如下圖所示（圖中的ΔH表示生成1mol產物的數據）。,根據上圖回答下列問題：（1）P和Cl2反應生成PCl3的熱化

9、學方程式是。（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學方程式是。（3）工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進行，先將P和Cl2反應生成中間產物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應生成PCl5。原因是。（4）P和Cl2分兩步反應生成1molPCl5的ΔH3=，P和Cl2一步反應生成1molPCl5的ΔH4ΔH3（填“大于”、“小于”或“等于”）。,解析（1）產物的總能量減去反應物的總能量就等于反應熱，結合圖像可知，PCl3和反應物P和Cl2的能量差值為306kJ，因此該反應熱化學方程式為：P(s)+Cl2(g)PCl3(g)ΔH=-306kJ/mol。（2）根據圖像可知PCl5和PCl3之間的能量差值為

10、：93kJ，因此PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學方程式為：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=+93kJ/mol。（3）由于兩個反應都是放熱反應，降低溫度有利于平衡右移，提高產率。同時由于PCl5受熱易分解，因此溫度降低防止其分解。（4）根據蓋斯定律求得：ΔH3=-399kJ/mol，且ΔH3=ΔH4。,答案（1）Cl2(g)+P(s)PCl3(g)ΔH=-306kJ/mol(2)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=+93kJ/mol(3)兩步反應均為放熱反應，降溫有利于提高產率，防止生成物分解（4）-399kJ/mol等于,5已知：1/2H2SO4(濃)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);△H1=–Q1kJ/molHAc(aq)+NaOH(aq)=NaAc(aq)+H2O(l);△H2=–Q2kJ/molHCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H3=–Q3kJ/mol則Q1、Q2、Q3；△H1、△H2、△H3之間的關系為，。,