蘇教版 (2019)選擇性必修1第一單元 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)優(yōu)秀ppt課件

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一、反應(yīng)熱的計(jì)算1.根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比。注：Q表示吸收或放出的能量。例如，aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　 ΔH　a　　　b　　　c　 d　　 |ΔH|n(A)　　n(B)　　n(C)　 n(D)　　 Q
已知由氫氣和氧氣反應(yīng)生成4.5 g水蒸氣時(shí)放出60.45 kJ的熱量。(1)寫出H2燃燒的熱化學(xué)方程式。
答案　已知生成4.5 g(0.25 ml)水蒸氣放出60.45 kJ的熱量，則有2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　 ΔH2 ml　 1 ml　 2 ml　　 |ΔH|　　　　　　　 0.25 ml　 60.45 kJ則 ，|ΔH|＝483.6 kJ·ml－1，由于反應(yīng)放熱，所以ΔH＝－483.6 kJ·ml－1，故熱化學(xué)方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·ml－1。
(2)計(jì)算該條件下50 g H2燃燒放出的熱量。
2.根據(jù)反應(yīng)物、生成物的鍵能計(jì)算ΔH＝E(反應(yīng)物的鍵能總和)－E(生成物的鍵能總和)。
根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反應(yīng)熱ΔH＝________________。
－1 940 kJ·ml－1
ΔH＝E(反應(yīng)物鍵能總和)－E(生成物鍵能總和)＝(4×414＋4×155－4×489－4×565) kJ·ml－1＝－1 940 kJ·ml－1。
3.根據(jù)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱數(shù)值計(jì)算Q放＝n(可燃物)×|ΔH|(標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱)。
已知丙烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH＝－2 215 kJ·ml－1，若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g水，則放出的熱量約為A.55 kJ B.220 kJC.550 kJ D.1 108 kJ5
丙烷分子式是C3H8，標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－2 215 kJ·ml－1，且1 ml丙烷完全燃燒會生成4 ml水，放熱2 215 kJ，1.8 g水的物質(zhì)的量為0.1 ml，則消耗丙烷的物質(zhì)的量為0.025 ml，所以反應(yīng)放出的熱量為0.025 ml×2 215 kJ·ml－1＝55.375 kJ，則放出的熱量約為55 kJ。
根據(jù)如圖寫出反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)的反應(yīng)熱ΔH＝_____________。
由圖知：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)的反應(yīng)熱ΔH＝(419－510)kJ·ml－1＝－91 kJ·ml－1。
－91 kJ·ml－1
5.根據(jù)蓋斯定律計(jì)算將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其ΔH相加或相減，得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式及其ΔH。
CH4—CO2催化重整反應(yīng)為CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·ml－1C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·ml－1　C(s)＋ O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·ml－1該催化重整反應(yīng)的ΔH＝_____kJ·ml－1。
將題給三個(gè)反應(yīng)依次編號為①②③：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·ml－1①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·ml－1②C(s)＋ O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·ml－1③根據(jù)蓋斯定律，由③×2－①－②可得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝247 kJ·ml－1。
1.已知葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH＝－2 804 kJ·ml－1，當(dāng)它氧化生成1 g水時(shí)放出的熱量是A.26.0 kJ B.51.9 kJC.155.8 kJ D.467.3 kJ
葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式：C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2 804 kJ·ml－1，由此可知，生成6 ml×18 g·ml－1＝108 g水放出2 804 kJ熱量，則生成1 g水時(shí)放出的熱量為 ≈26.0 kJ。
2.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·ml－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·ml－1?，F(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，使其完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，若實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)放熱3 845.8 kJ，則原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比是A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3
設(shè)混合氣體中含有x ml H2，則CH4的物質(zhì)的量為(5－x) ml，則 x＋890×(5－x)＝3 845.8，得x＝1，C項(xiàng)正確。
3.已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·ml－1②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·ml－1通常人們把拆開1 ml某化學(xué)鍵所消耗的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。已知H—H、O==O和O—H鍵的鍵能分別為436 kJ·ml－1、496 kJ·ml－1和462 kJ·ml－1，則a為A.－332 B.－118 C.350　　　 D.130
根據(jù)蓋斯定律和焓變與鍵能的關(guān)系解答。根據(jù)題中給出的鍵能可得出熱化學(xué)方程式：③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝(2×436＋496－4×462)kJ·ml－1＝－480 kJ·ml－1，題中②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·ml－1，根據(jù)蓋斯定律(②－③)× 得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)× ，即a＝(－220＋480)× ＝130，選項(xiàng)D正確。
4.(2022·合肥瑤海區(qū)月考)已知反應(yīng)H2(g)＋ O2(g)===H2O(g)的能量變化如圖所示，下列說法正確的是A.1 ml氫氣與0.5 ml氧氣的總能量為E1 kJB.H2(g)＋ O2===H2O(g)　ΔH＝E3 kJ·ml－1C.2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝2(E2－ E1) kJ·ml－1D.2 ml氫氣與1 ml氧氣完全反應(yīng)生成2 ml液態(tài)水放出的熱量小于2(E2 －E1) kJ·ml－1
由圖可知，E1表示1 ml H2(g)與0.5 ml O2(g)轉(zhuǎn)化為2 ml H(g)與1 ml O(g)時(shí)吸收的總能量，即該反應(yīng)的活化能，不是1 ml氫氣與0.5 ml氧氣的總能量，故A錯(cuò)誤；
由圖可知，反應(yīng)H2(g)＋ O2(g)===H2O(g)是放熱反應(yīng)，焓變ΔH＝－E3 kJ·ml－1，故B錯(cuò)誤；
由圖可知，反應(yīng)H2(g)＋ O2(g)===H2O(g)的ΔH＝(E1－E2) kJ·ml－1，則2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH＝2(E1－E2) kJ·ml－1，互逆反應(yīng)的焓變數(shù)值相等、符號相反，所以2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝－2(E1－E2) kJ·ml－1＝2(E2－E1) kJ·ml－1，故C正確；
由選項(xiàng)C可知，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH＝2(E1－E2) kJ·ml－1，H2O(g)轉(zhuǎn)化為H2O(l)的過程放熱，則2 ml氫氣與1 ml氧氣完全反應(yīng)生成2 ml液態(tài)水放出的熱量大于2(E2－E1)kJ，故D錯(cuò)誤。
二、ΔH的大小比較1.ΔH大小比較時(shí)的注意事項(xiàng)ΔH是有符號的，比較時(shí)要帶著符號比。(1)吸熱反應(yīng)的ΔH為正值，放熱反應(yīng)的ΔH為負(fù)值，所以吸熱反應(yīng)的ΔH一定大于放熱反應(yīng)的ΔH。(2)放熱反應(yīng)的ΔH為“－”，所以放熱越多，ΔH越小。
2.常見的幾種ΔH大小比較方法(1)如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，ΔH的絕對值也要加倍例如，H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·ml－1；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·ml－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。
(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)不同，反應(yīng)熱不同在同一反應(yīng)里，反應(yīng)物或生成物狀態(tài)不同時(shí)，要考慮A(g) A(l) A(s)，或者從三狀態(tài)自身的能量比較：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反應(yīng)熱大小亦不相同。如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－a kJ·ml－1S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－b kJ·ml－1
(3)晶體類型不同，產(chǎn)物相同的反應(yīng)，反應(yīng)熱不同如C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ·ml－1C(金剛石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－b kJ·ml－1
(4)根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的程度比較反應(yīng)熱大小①其他條件相同，燃燒越充分，放出的熱量越多，ΔH越小，如C(s)＋ O2(g)===CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，則ΔH1＞ΔH2。②對于可逆反應(yīng)，由于反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物，所以實(shí)際放出(或吸收)的熱量小于相應(yīng)的熱化學(xué)方程式中的ΔH的絕對值。如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·ml－1，向密閉容器中通入2 ml SO2(g)和1 ml O2(g)，發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡后，放出的熱量小于197 kJ，但ΔH仍為－197 kJ·ml－1。
(5)中和反應(yīng)中反應(yīng)熱的大小不同①濃硫酸和氫氧化鈉固體反應(yīng)生成1 ml水時(shí)，放出的熱量一定大于57.3 kJ(濃硫酸稀釋和氫氧化鈉固體溶解時(shí)都會放出熱量)。②醋酸和NaOH溶液反應(yīng)生成1 ml水時(shí)，放出的熱量一定小于57.3 kJ(醋酸電離會吸熱)。③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成1 ml水時(shí)，反應(yīng)放出的熱量一定大于57.3 kJ( 和Ba2＋反應(yīng)生成BaSO4沉淀會放熱)。
1.下列兩組熱化學(xué)方程式中，有關(guān)ΔH的比較正確的是①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2②NaOH(aq)＋ H2SO4(aq)=== Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH3NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH4A.ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4B.ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4C.ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4D.ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4
①中兩個(gè)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，后者生成液態(tài)水，所以放出的熱量大于前者，而放熱反應(yīng)ΔH小于0，放熱越多，焓變越小，故ΔH1＞ΔH2。②中兩個(gè)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是酸堿中和，都是放熱反應(yīng)，兩個(gè)反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量都是1 ml，但是CH3COOH是弱電解質(zhì)，電離過程吸收一部分熱量，所以后者放出的熱量少，所以ΔH3＜ΔH4。
2.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·ml－1。分別向1 L 0.5 ml·L－1的NaOH溶液中加入：①稀醋酸、②濃H2SO4、③稀硝酸，恰好完全反應(yīng)的反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，它們的關(guān)系正確的是A.ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B.ΔH2＜ΔH1＜ΔH3C.ΔH1＝ΔH2＝ΔH3 D.ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
等物質(zhì)的量的NaOH與稀CH3COOH、濃H2SO4、稀HNO3恰好反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的水，若不考慮物質(zhì)的溶解熱和弱電解質(zhì)電離吸熱，應(yīng)放出相同的熱量。但在實(shí)際反應(yīng)中，濃H2SO4稀釋放熱，CH3COOH是弱電解質(zhì)，電離要吸熱，且放熱越多，ΔH越小，則ΔH1＞ΔH3＞ΔH2。
3.(2022·山東日照高二月考)已知弱酸電離時(shí)吸熱。下列選項(xiàng)中ΔH2>ΔH1的是A.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1　H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(l)　ΔH2B.H2O(l)===H2(g)＋ O2(g)　ΔH1　2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2C.S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1　S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2D.HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l)　ΔH1　HNO3(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4NO3(aq)＋H2O(l)　ΔH2
氣態(tài)HCl的能量高于液態(tài)HCl，所以生成HCl氣體放出的熱量少，又因?yàn)檫@兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱均為負(fù)值，故ΔH1>ΔH2，A項(xiàng)不符合題意；水分解反應(yīng)的反應(yīng)熱為正值，燃燒反應(yīng)的反應(yīng)熱為負(fù)值，即ΔH1>ΔH2，B項(xiàng)不符合題意；氣態(tài)硫的能量大于固態(tài)硫，這兩個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物相同，所以氣態(tài)硫燃燒放出的熱量多，又因?yàn)檫@兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱均為負(fù)值，故ΔH1>ΔH2，C項(xiàng)不符合題意；
一水合氨是弱堿，電離時(shí)吸熱，則一水合氨與硝酸反應(yīng)比氫氧化鈉與硝酸反應(yīng)放出的熱量少，又因?yàn)閮煞磻?yīng)的反應(yīng)熱均為負(fù)值，故ΔH2>ΔH1，D項(xiàng)符合題意。