人教版化学选修4第一章第三节课件

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1、第三节 化学反应热的计算1.理解反应热、燃烧热的概念,能对反应热进行简单的计算。2.理解盖斯定律,并能用该定律处理一些实际问题。一、盖斯定律1.内容:不管化学反应是一步或________完成,其反应热是________的。或者说,化学反应的反应热只与反应体系的________和________有关,而与反应的________无关。2.解释:能量的释放或吸收是以________的物质为基础的,二者密不可分,但以________为主。3.应用:对于进行得________的反应,不容易________的反应,________(即有________)的反应,________反应热有困难,如果应

2、用________,就可以________地把它们的反应热计算出来。例如:C(s)+O2(g)=CO(g)上述反应在O2供应充分时,可燃烧生成CO2;O2供应不充分时,虽可生成CO,但同时还部分生成CO2。因此该反应的ΔH________。但是下述两个反应的ΔH却可以直接测得:(1)C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1(2)CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ·mol-1根据盖斯定律,就可以计算出欲求反应的ΔH。分析上述两个反应的关系,即知:ΔH1=________,ΔH=________。则C(s)与O2(g)生成CO(g)的

3、热化学方程式为________________________________________________________________________。二、反应热的计算反应热计算的主要依据是________、________和________的数据。答案:一、1.分几步 相同 始态 终态 途径2.发生变化 物质3.很慢 直接发生 产品不纯 副反应发生 测定 盖斯定律 间接 无法测得ΔH2+ΔHΔH1-ΔH2C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1二、热化学方程式 盖斯定律 燃烧热若一个化学反应由始态转化为终态可通过不同的途径(如图),则ΔH与ΔH

4、1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5之间有何关系?提示:ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH51.盖斯定律(1)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,换句话说,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。说明: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相同。2.运用盖斯定律解题的一般方法(1)虚拟路径法若反应物A变为生成物D,可以有两个途径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。如图所示:则有:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3(2)加合

5、法即运用所给方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。(3)实例如已知下列两个热化学方程式:①P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH1=-2983.2kJ/mol②P(s,红磷)+ΔH2=-738.5kJ/mol要写出白磷转化为红磷的热化学方程式可虚拟如下过程。根据盖斯定律ΔH=ΔH1+(-ΔH2)×4=-2983.2kJ/mol+738.5kJ/mol×4=-29.2kJ/mol所以白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=-29.2kJ/mol也可由①-4×②得白磷转化为红磷的热化学方程式为:P4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=-29.

6、2kJ/mol3.运用盖斯定律计算反应热时的注意事项(1)热化学方程式同乘以某一个数时,反应热数值也必须乘上该数。(2)热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减。(3)将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”号必须随之改变。【例1】氢气和氧气生成液态水的反应,可以通过两种途径来完成,如图所示:已知:H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/molH2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44.0kJ/mol求:H2(g)+O2(g)=H2O(g)的反应热ΔH1。[解析]本题型应用“加合法”解决,方便迅速,根据盖斯定律:ΔH=ΔH1+ΔH2,所以ΔH

7、1=ΔH-ΔH2=-285.8kJ/mol-(-44.0kJ/mol)=-241.8kJ/mol。[答案]ΔH1=-241.8kJ/mol[点评]根据盖斯定律,一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,反应焓变是一样的。因此,利用已知焓变求未知焓变的方法为:若一个化学方程式可由另外几个方程式相加减而得到,则该化学反应的焓变即为这几个变化焓变的代数和。对热化学方程式之间进行数学方法处理是盖斯定律的必然结果,这就是数学在化学中的应用,自然科学是相通

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