内容正文:
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第1章 化学反应与能量转化
第1节 化学反应的热效应
第2课时 热化学方程式书写
盖斯定律的应用
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学习目标
1.理解热化学方程式的书写规则,能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
2.能进行反应焓变的简单计算,掌握盖斯定律及其应用。
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知识点一:热化学方程式的书写
1. 概念:把一个化学反应中物质的变化和反应的焓变同时表示
出来的化学方程式。
H2(g)+ O2(g)=H2O(g);△H=-241.8KJ/mol
2H2 + O2 = H2O
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g);△H=-483.6KJ/mol
对比化学方程式和热化学方程式
点燃
H2O(g)=H2(g)+ O2(g);△H=+241.8KJ/mol
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2.书写注意事项
(1)要注明反应物和生成物的聚集状态,固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)。
无需注明反应条件,↓,↑,可逆反应需写“ ⇌”
(2)ΔH的单位为J·mol-1或kJ·mol-1
(3)ΔH后要注明反应温度和压强,对于298K(25℃),101kpa时进行的反应,可不标注。
(4)方程式中的化学计量数可为整数和分数,只代表物质的量而非粒子个数。
(5)ΔH的值必须与方程式的化学计量数对应。计量数加倍时, ΔH也要加倍。当反应逆向进行时, 其ΔH与正反应的数值相等,符号相反。
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3.热化学方程式的意义
H2(g)+ O2(g)=H2O(g);△H=-241.8KJ/mol
在298K,101KPa时,1molH2(g)和0.5molO2(g)
反应生成1mol水蒸气放热241.8KJ。
练习
完成教材p7交流研讨
练习:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);△H =+131.3kJ/mol
表示( )
A.碳和水反应吸收131.3kJ能量
B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量
C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3kJ
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ
C
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知识点二:反应焓变的计算
①∆H= H(反应产物)-H(反应物)
②∆H= 反应物键能总和-生成物键能总和
断键吸收能量+
成键释放能量-
C
键能越大,物质越稳定;物质本身能量越低越稳定
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知识点三:盖斯定律的应用
盖斯定律:一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,反应热都是一样的。
即:化学反应的反应热,只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应具体进行的途径无关。
所以我们可以利用已知的反应焓变来计算其他反应的焓变,从而减少实验测定所带来的工作量。
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①
②
③
①=②+③
C
CO2
CO
①
②
③
△H1=△H2+△H3
已知:CH4 在一定条件下可发生一系列反应,如图所式下列说法不正确的是( )
A.△H1>△H5
B.△H3=△H2﹣△H5
C.△H1=△H2+△H3+△H4
D.△H4>0
B
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已知
① CO(g) + 1/2 O2(g) ====CO2(g) ΔH1= -283.0 kJ/mol
② H2(g) + 1/2 O2(g) ====H2O(l) ΔH2= -285.8 kJ/mol
③C2H5OH(l) + 3 O2(g) ==== 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3=-1370 J/mol
试计算④2CO(g)+ 4 H2(g)==== H2O(l)+ C2H5OH(l) 的ΔH
方法:找有用(确定所求方程式,找出特殊物质,借助四则运算)
④=2① + 4② - ③
所以,ΔH=ΔH1×2 +ΔH2×4 -ΔH3
=-283.2×2 -285.8×4 +1370 =-339.2 kJ/mol
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③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ∆H3
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO(g) ∆H2
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ∆H1
求FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) ∆H=
已知:
③
①
①: Fe2O3(s)+ CO(g)= Fe(s)+ CO2(g) ∆H1
③: FeO(s)+ CO2(g) = Fe3O4(s)+ CO(g) ∆H3
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迁移应用
练习:已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为: