2018年高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.1 化学反应的热效应 第2课时课件5 鲁科版选修4
27页1、化学反应热的计算,小组讨论汇报,任务,如何测出这个反应的反应热: (1)C(石墨,s)+1/2 O2(g)=CO(g) H1=?,能直接测定吗?如何测? 若不能直接测,怎么办?,计算,C(石墨,s)+1/2 O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2 O2(g)= CO2(g) H2=-283.0 kJ/mol C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5 kJ/mol, + = ,则 H1 + H2 =H3 H1 =H3-H2 =-393.5 kJ/mol+ 283.0 kJ/mol=-110.5 kJ/mol,用自己的话对上述研究进行描述,(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,其反应热相同。 (2)盖斯定律的特点: A、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; B、 反应热总值一定。,1、盖斯定律,H、H1、H2 之间有何关系?,(盖斯定律直观化),HH1+H2,(3)如何用能量守恒定律对盖斯定律进行论证?,下列数据H1表示燃烧热吗?why,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8 kJ/
2、mol 那么,H2的燃烧热H究竟是多少?如何计算? 已知: H2O(g)=H2O(l) H2=-44 kJ/mol H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l) H3= H1+ H2=-285.8 kJ/mol H2O(l) = H2(g)+1/2O2(g) H4 = ?,例如:,H4 = +285.8 kJ/mol H3+ H4 =0,正、逆反应的反应热数值相等,符号相反,注:盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但利用盖斯定律不难间接计算求得。,2盖斯定律在生产和科学研究中的应用:,例1:写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25,101 kPa时) 说明: (1)可以在书中查找需要的数据 (2)并告诉大家你设计的理由。,用一用盖斯定律,石墨能直接变成金刚石吗?,先思考,之后小组讨论汇报,查燃烧热表知: C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5 kJ/mol C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0 kJ/mol,所以, - 得: C(石墨,s)= C(金刚石,s) H=+1.5 kJ/mol,观察该热化
3、学方程式,回答:金刚石能自动变成石墨吗?需要什么条件?,科学视野,金刚石的石墨化现象:在真空或者惰性气氛中,当加热到某一高温时,金刚石就会发生石墨化现象,即发生向石墨的转变。 1500 的时候能检验出表面开始石墨化,随着温度的升高,石墨化速度加快,并且在 1700 左右开始整个晶体迅速石墨化。在 2100 时,一颗 0.1 克拉( 1 克拉 0.2 克)的八面体钻石在 3 分钟内全部化为灰烬。当存在哪怕少量氧气时,石墨化在较低温度下就开始了。过渡金属的存在会加速金刚石的石墨化过程。,【变式训练】1. 已知 (1)P4(s,白磷)+ 5O2(g)=P4O10(g) H1=-2983.2 kJ/mol (2)P(s,红磷)+ 5/4 O2(g)=1/4 P4O10(g) H2=-2983.2 kJ/mol 则白磷转化为红磷的热化学方程式_。相同的状况下,能量较低的是_;白磷的稳定性比红磷_(填“高”或“低”)。 解析:依题意求: P4(s,白磷)= 4P(s,红磷)H= ? ; 可设计如下反应过程: P4(s,白磷) P4O10 4P(s,红磷) 据盖斯定律有H=H1+(-4H2)=(-2
4、983.2+4738.5) kJ/mol=-29.2 kJ/mol,即白磷转化为红磷是放热反应,稳定性比红磷低(能量越低越稳定)。,你知道神六的火箭燃料是什么吗?,例2:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O。已知: N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2 kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534 kJ/mol 假如都在相同状态下,请写出发射火箭反应的热化学方程式。,2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol,盖斯定律,1.请用自己的话描述一下盖斯定律。 2.盖斯定律有哪些用途?,总结归纳,盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同。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。 因为有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。,细化操作,关键:目标方程式的“四则运算式”的导出,
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