高中化学专题1化学反应与能量变化微型专题1化学反应中的热效应省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件.pptx

微型专题,1,化学反应中热效应,专题,1,化学反应与能量改变,1/40,学习目标定位,1.,会书写热化学方程式并能判断其正误。,2.,正确了解盖斯定律并学会其应用。,3.,掌握反应热四种计算方法。,4.,会比较反应热,(,H,),大小。,2/40,一、反应热焓变,1.,吸热反应和放热反应判断,例,1,已知在,25,、,101 kPa,条件下，,4Al(s),3O,2,(g)=2Al,2,O,3,(s),H,2 834.9 kJmol,1,，,4Al(s),2O,3,(g)=2Al,2,O,3,(s),H,3 119.1 kJmol,1,。,以下说法正确是,A.,等质量,O,2,比,O,3,能量低，由,O,2,变为,O,3,是吸热反应,B.,等质量,O,2,比,O,3,能量高，由,O,2,变为,O,3,是放热反应,C.O,3,比,O,2,稳定，由,O,2,变为,O,3,是吸热反应,D.O,2,比,O,3,稳定，由,O,2,变为,O,3,是放热反应,答案,解析,3/40,解析,要结合盖斯定律比较出氧气和臭氧焓相对大小。,A,项，由,可得,3O,2,(g)=2O,3,(g),H,284.2 kJmol,1,，即等质量反应物,O,2,比生成物,O,3,能量低，反应吸热，,A,项正确，,B,项错误；,物质能量越低越稳定，所以,O,2,比,O,3,稳定，由,O,2,变为,O,3,是吸热反应，C,、,D,项错误。,4/40,易误辨析,物质焓是不易测出，但能够经过化学反应确定物质焓相对大小，当焓相对大时其稳定性差、焓相对小时其稳定性强，即物质能量越高越不稳定，能量越低越稳定。,5/40,教师用书独具,相关链接,判断反应是吸热反应还是放热反应方法,(1),理论分析判断法,H,生成物含有总能量反应物含有总能量。当,H,0,时，反应吸热；当,H,0,时，反应放热。,H,反应物键能之和生成物键能之和。反应物键能越小，稳定性越弱，破坏它需要能量就越少；生成物键能越大，稳定性越强，形成它释放能量就越多。当,H,0,时，反应吸热；当,H,0,时，反应放热。,6/40,(2),反应条件判断法,反应开始需要加热，而停顿加热后，反应亦可继续进行，则为放热反应；若反应需要连续不停地加热才能进行，则为吸热反应。,(3),规律判断法,常见放热反应类型有：,a.,金属与,H,2,O,或酸反应；,b.,酸碱中和反应；,c.,燃烧反应；,d.,多数化合反应；,e.,常温下置换反应。,常见吸热反应类型有：,a.,多数分解反应；,b.C,参加一些反应，,如,C,H,2,O(g)CO,H,2,、,CO,2,C 2CO,；,c.NH,4,Cl,与,Ba(OH),2,8H,2,O,反应。,7/40,2.,限定条件反应热了解,例,2,以下热化学方程式，,H,能正确表示物质燃烧热是,A.CO(g),O,2,(g)=CO,2,(g),H,283.0 kJmol,1,B.C(s),O,2,(g)=CO(g),H,110.5 kJmol,1,C.H,2,(g),O,2,(g)=H,2,O(g),H,241.8 kJmol,1,D.2C,8,H,18,(l),25O,2,(g)=16CO,2,(g),18H,2,O(l),H,11 036 kJmol,1,解析,燃烧热是指在,25,、,101 kPa,时，,1 mol,纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出热量。,答案,解析,8/40,书写或判断燃烧热热化学方程式须,“,三看,”,(1),一看可燃物化学计量数是否为,1,。,(2),二看元素完全燃烧是否生成稳定氧化物。,(3),三看,H,是否为,“,”,及单位是否正确。,规律方法,9/40,教师用书独具,相关链接,限定条件反应热了解与比较,(1),燃烧热了解：,研究条件：,25,、,101 kPa;,可燃物量：,1 mol,；,燃烧结果：,C,CO,2,(g),、,H,H,2,O(l),、,S,SO,2,(g),；,表示方法：,H,a,kJmol,1,(,a,0),。,10/40,(2),燃烧热和中和热比较：,燃烧热,中和热,相同点,能量改变,放热反应,H,及其单位,H,0,，单位均为,“,kJmol,1,”,不一样点,反应物量,可燃物为,1 mol,不一定为,1 mol,生成物量,不确定,生成水为1 mol,11/40,二、热化学方程式,1.,热化学方程式书写,例,3,完成以下反应热化学方程式。,(1),沼气是一个能源，它主要成份是,CH,4,，常温下，,0.5 mol CH,4,完全燃烧生成,CO,2,(g),和液态水时，放出,445 kJ,热量，则热化学方程式为,。,(2),已知,H,2,S,完全燃烧生成,SO,2,(g),和,H,2,O(l),，,H,2,S,燃烧热为,a,kJmol,1,，,写出,H,2,S,燃烧热热化学方程式,_,_,。,答案,CH,4,(g),2O,2,(g)=CO,2,(g),2H,2,O(l),H,890 kJmol,1,H,2,S(g),O,2,(g)=SO,2,(g),H,2,O(l),H,a,kJmol,1,12/40,N(g),3H(g)=NH,3,(g),H,2,b,kJmol,1,NH,3,(g)=NH,3,(l),H,3,c,kJmol,1,写出,N,2,(g),和,H,2,(g),反应生成液氨热化学方程式,。,(4),已知：,HF(aq),OH,(aq)=F,(aq),H,2,O(l),H,67.7 kJmol,1,H,(aq),OH,(aq)=H,2,O(l),H,57.3 kJmol,1,试写出,HF,电离热化学方程式,_,_,。,答案,N,2,(g),3H,2,(g)=2NH,3,(l),H,2(,b,c,a,)kJmol,1,HF(aq),F,(aq),H,(aq),H,10.4 kJmol,1,13/40,误区警示,(1),漏写物质聚集状态,(,漏一个就全错,),；,(2),H,符号,“,”,、,“,”,标示错误；,(3),H,值与各物质化学计量数不对应；,(4),H,后不带单位或单位写错,(,写成,kJ,、,kJmol,等,),。,14/40,教师用书独具,相关链接,1.,热化学方程式书写基本步骤,写出化学反,应方程式,注明物,质状态,计算,H,数值,，,与系,数对应并注明符号,检验热化,学方程式,15/40,2.,书写热化学方程式应注意问题,(1),H,符号和单位,在化学方程式右边写出,H,数值和单位,(kJmol,1,),，吸热反应,H,为,“,”,(,“,”,常省略,),，放热反应,H,为,“,”,。,(2),注明反应条件,H,与测定条件,(,温度、压强等,),相关，所以书写热化学方程式时需注明,H,测定条件。普通反应,H,是在,25,、,1.01,10,5,Pa,条件下测定，能够不注明测定条件。,(3),注明物质聚集状态,H,与反应物和生成物聚集状态相关，所以必须注明物质聚集状态。,16/40,(4),注意,H,与方程式系数相关,热化学方程式中各物质化学式前系数仅表示该物质物质量，而不表示物质分子个数或原子个数，所以系数能够是整数，也能够是分数。,H,与方程式系数相对应，若热化学方程式中各物质系数加倍，则,H,数值也加倍。,若反应逆向进行，则,H,改变符号，但数值不变。,依据燃烧热、中和热书写热化学方程式，要符合燃烧热、中和热定义。,17/40,2.,热化学方程式正误判断,例,4,燃烧,1 g,乙炔生成二氧化碳和液态水放出热量,50 kJ,，则以下热化学方程式书写正确是,A.2C,2,H,2,(g),5O,2,(g)=4CO,2,(g),2H,2,O(l),H,50 kJmol,1,B.C,2,H,2,(g),O,2,(g)=2CO,2,(g),H,2,O(l),H,1 300 kJ,C.2C,2,H,2,5O,2,=4CO,2,2H,2,O ,H,2 600 kJmol,1D.2C,2,H,2,(g),5O,2,(g)=4CO,2,(g),2H,2,O(l),H,2 600 kJmol,1,答案,解析,18/40,解析,本题可结合热化学方程式书写规则来详细分析。书写热化学方程式时，,H,只能写在化学方程式右边，若为放热反应，则,H,为,“,”,；若为吸热反应，则,H,为,“,”,，其单位普通为,kJmol,1,，故,A,、,B,项错误；,而且反应物和生成物聚集状态不一样，反应热数值可能不一样，所以必须在反应方程式中用括号注明反应物和生成物在反应时聚集状态,(s,、,l,、,g),，故,C,项错误；,H,必须与反应方程式中化学式前面化学计量数相对应，假如化学计量数加倍，则,H,也要加倍。,19/40,教师用书独具,相关链接,判断热化学方程式正误,“,五审,”,一审,“,”“,”,放热反应,H,一定为,“,”,，吸热反应,H,一定为,“,”,(,“,”,常省略,),二审单位,单位一定为,“,kJmol,1,”,，易错写成,“,kJ,”,或漏写,三审状态,物质状态必须正确，尤其是溶液中反应易写错,四审数值,反应热数值必须与方程式中化学计量数相对应，即,H,与化学计量数成正比。当反应逆向进行时，其反应热与正反应反应热数值相等，符号相反,五审是否符合概念,如燃烧热,(,燃料化学计量数为,1,，生成稳定氧化物,),、中和热,(H,2,O,化学计量数为,1),热化学方程式,20/40,三、盖斯定律及其应用,1.,利用盖斯定律进行焓变计算,例,5,甲醇,(CH,3,OH),广泛用作燃料电池燃料，可由天然气来合成，已知：,2CH,4,(g),O,2,(g)=2CO(g),4H,2,(g),H,71 kJmol,1,，,CO(g),2H,2,(g)=CH,3,OH(l),H,90.5 kJmol,1,，,CH,4,(g),2O,2,(g)=CO,2,(g),2H,2,O(l),H,890 kJmol,1,，则甲醇燃烧热为,。若,CO,燃烧热为,282.5 kJmol,1,，则,H,2,燃烧热为,。,答案,解析,764 kJmol,1,286 kJmol,121/40,解析,依据盖斯定律，由,(,2,)/2,得,CO(g),2H,2,(g),O,2,(g)=,CO,2,(g),2H,2,O(l),H,854.5 kJmol,1,，由,得,CH,3,OH(l),O,2,(g),=CO,2,(g),2H,2,O(l),H,764 kJmol,1,，故甲醇燃烧热为,764 kJmol,1,。由热化学方程式,得,CO,燃烧热,2,H,2,燃烧热,854.5 kJmol,1,，由此可得,H,2,燃烧热为,286 kJmol,1,。,22/40,误区警示,求总反应反应热时，不能不假思索地将各步反应反应热简单相加，只关注消去不需要物质，而忽略反应始态与终态是否一致；另外，易忽略,H,数值和符号要做出对应改变。,23/40,2.,利用盖斯定律书写热化学方程式,例,6,发射卫星时可用肼,(N,2,H,4,),为燃料和二氧化氮,(NO,2,),作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：,N,2,(g),2O,2,(g)=2NO,2,(g),H,67.7 kJmol,1,N,2,H,4,(g),O,2,(g)=N,2,(g),2H,2,O(g),H,543 kJmol,1,H,2,(g),F,2,(g)=HF(g),H,269 kJmol,1,H,2,(g),O,2,(g)=H,2,O(g),H,242 kJmol,1,(1),肼和二氧化氮反应热化学方程式为,_,_,。,答案,解析,2N,2,H,4,(g),2NO,2,(g)=3N,2,(g),4H,2,O(g),H,1 153.7 kJmol,1,24/40,解析,结合盖斯定律：,2,便得反应,2N,2,H,4,(g),2NO,2,(g)=3N,2,(g),4H,2,O(g),，其反应热,H,(,543 kJmol,1,),2,67.7 kJmol,1,1 153.7 kJmol,1,。,25/40,(2),有些人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放能量更大，试写出肼和氟气反应热化学方程式：,_,_,。,解析,结合盖斯定律知：,4,2,得反应,N,2,H,4,(g),2F,2,(g)N,2,(g),4HF(g),，其反应热,H,(,543 kJmol,1,),(,269 kJmol,1,),4,(,242 kJmol,1,),2,1 135 kJmol,1,。,答案,解析,N,2,H,4,(g),2F,2,(g)=N,2,(g),4HF(g),H,1 135 kJmol,1,26/40,规律方法,利用盖斯定律书写或计算,H,注意事项,(1),热化学方程式同乘以,n,时，,H,必须乘以,n,。,(2),热化学方程式相加减时，同种物质相加减，,H,也随之相加减，同时带上,“,”,、,“,”,号。,(3),写一个热化学方程式逆反应时，,H,数值不变，符号相反。,27/40,教师用书独具,相关链接,利用盖斯定律书写热化学方程式思维模型,先确定待求化学反应方程式,找出待求热化学方程式中各物质在已知热化学方程式中位置,依据待求热化学方程式中各物质化学计量数和位置对已知热化学方程式进行处理，得到变形后新热化学方程式,将新得到热化学方程式进行加减,(,反应热也需要对应加减,),计算反应热或写出待求热化学方程式。,28/40,解析,将题给热化学方程式依次编号为,、,、,，依据盖斯定律，由,2,2,得,2H,2,O(g)=2H,2,(g),O,2,(g),H,(2,a,b,2,c,)kJmol,1,。,四、反应热计算与比较,1.,反应热计算,例,7,(1),伴随化石能源降低，新能源开发利用日益迫切。,Bunsen,热化学循环制氢工艺由以下三个反应组成：,SO,2,(g),I,2,(g),2H,2,O(g)=2HI(g),H,2,SO,4,(l),H,a,kJmol,1,2H,2,SO,4,(l)=2H,2,O(g),2SO,2,(g),O,2,(g),H,b,kJmol,1,2HI(g)=H,2,(g),I,2,(g),H,c,kJmol,1,则：,2H,2,O(g)=2H,2,(g),O,2,(g),H,kJmol,1,。,解析,答案,2,a,b,2,c,29/40,(2),据粗略统计，我国没有经过处理便排放焦炉煤气已超出,250,亿立方米，这不但是能源浪费，也对环境造成极大污染。为处理这一问题，我国在,年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。,已知,CO,中,C,与,O,之间为三键连接，且合成甲醇主要反应原理为,CO(g),2H,2,(g),CH,3,OH(g),H,。下表所列为常见化学键键能数据：,化学键,CC,CH,HH,CO,C,O,HO,348,414,436,326.8,1 032,464,则该反应,H,kJmol,1,。,128.8,解析,H,1 032 kJmol,1,2,436 kJmol,1,3,414 kJmol,1,326.8 kJmol,1,464 kJmol,1,128.8 kJmol,1,。,解析,答案,30/40,(3),恒温恒容条件下，硫能够发生以下转化，其反应过程和能量关系如图所表示。,已知：,2SO,2,(g),O,2,(g),2SO,3,(g),H,196.6 kJmol,1,解析,由图可知,1 mol S(s),完全燃烧放出热量为,297 kJ,，故能表示硫燃烧热热化学方程式为,S(s),O,2,(g)=SO,2,(g),H,297 kJmol,1,。,答案,解析,写出能表示硫燃烧热热化学方程式：,_,_,。,S(s),O,2,(g)=SO,2,(g),H,297 kJmol,1,31/40,H,2,kJmol,1,。,解析,由图可知，参加反应,n,(SO,2,),1 mol,0.2 mol,0.8 mol,，依据,2SO,2,(g),O,2,(g),2SO,3,(g),H,196.6 kJmol,1,，,H,2,0.8,(,196.6 kJmol,1,),78.64 kJmol,1,。,答案,解析,78.64,32/40,教师用书独具,相关链接,计算反应热惯用方法,(1),利用热化学方程式进行相关量求解。,可先写出热化学方程式，再依据热化学方程式所表达物质与物质间、物质与反应热间关系直接或间接求算物质质量或反应热。,(2),依据盖斯定律求算,能够将两个或两个以上热化学方程式包含其,H,相加或相减，得到新热化学方程式，可进行反应热相关计算。,(3),依据燃烧热计算,可燃物完全燃烧产生热量可燃物物质量,燃烧热。,33/40,(4),依据键能计算,反应热,(,焓变,),等于反应物中键能总和减去生成物中键能总和，,H,E,反,E,生,(,E,表示键能,),。如反应,3H,2,(g),N,2,(g),2NH,3,(g),H,3,E,(HH),E,(N,N),6,E,(NH),。,34/40,2.,反应热大小比较,例,8,已知：,H,2,(g),O,2,(g)=H,2,O(g),H,1,a,kJmol,1,2H,2,(g),O,2,(g)=2H,2,O(g),H,2,b,kJmol,1,H,2,(g),O,2,(g)=H,2,O(l),H,3,c,kJmol,1,2H,2,(g),O,2g)=2H,2,O(l),H,4,d,kJmol,1,则,a,、,b,、,c,、,d,关系正确是,A.,a,c,0 B.,b,d,0,C.2,a,b,0 D.2,c,d,0,答案,解析,35/40,解析,对比,、,两热化学方程式可知：,2,a,b,0,，,C,正确；,对比,、,两式可知,2,c,d,0,，,D,错误，则,B,也错误；,再对比,、,两式，因等质量,H,2,O(g),比,H,2,O(l),能量高，则,|,a,|,|,c,|,，又因为,a,、,c,均为负值，故,c,a,0,，,A,错误。,36/40,尤其提醒,在进行,H,大小比较时，必须代入,“,”,或,“,”,后作比较。,37/40,教师用书独具,相关链接,比较反应热注意事项,(1),反应物和生成物状态,物质气、液、固三态改变与反应热量关系,38/40,(2),H,符号：比较反应热大小时，不要只比较,H,数值大小，还要考虑其符号。,(3),参加反应物质量：当反应物和生成物状态相同时，参加反应物质量越多，放热反应,H,越小，吸热反应,H,越大。,39/40,本课结束,40/40,