Химия_10 класс_10.2A Введение в термодинамику.Закон Гесса. Решение задач на тему: "Применение закона Гесса и следствий из него"

Химия_10 класс_ 10.2A Введение в термодинамику. Закон Гесса. Решение задач на тему: "Применение закона Гесса и следствий из него"

Каргабаева Р.Ш

Учебная цель: 10.3.1.4 объяснять физический смысл закона Гесса и уметь использовать его для расчёта изменения энтальпии химических реакций

Цели урока: - Ознакомление с законом Гесса; - Применение закона и следствий из закона Гесса для решения задач;

Критерии оценивания:

- Учащиеся записывают математические выражения следствий из закона Гесса; - решают задачи, применяя следствия из закона Гесса;

ГЕСС ГЕРМАН ИВАНОВИЧ

Родился 26 июля (7 августа) 1802 в Женеве. Вместе с семьей переехал в Россию, где и прошла вся его жизнь. Занимался изучением химического состава и лечебного действия минеральных вод России, исследовал свойства каменной соли в залежах Иркутской губернии.

Мировую известность Гесс получил как основатель термохимии.

(1802–1850)

Закон Гесса

1840 г

Тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояния веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса.

Например

Оксид углерода (IV) можно получить прямым синтезом из простых веществ (I) или в две стадии через промежуточный продукт (II). Энтальпия первого пути равна сумме энтальпий отдельных стадий второго пути

1 следствие

Энтальпия процесса равна сумме теплот образования продуктов реакции за вычетом сумм теплот образования исходных веществ

(с учетом коэффициентов)

 Нх.р.=  Нобр.прод.-  Нобр исх.

Используя справочные данные рассчитайте тепловой эффект реакции при стандартных условиях и укажите тип реакции.

С 2 Н 5 ОНж + 3О 2 г = 2СО 2 г + 3Н2Ож

С 2 Н 5 ОНж + 3 О 2 = 2 СО 2 г + 3 Н2Ож

∆ Нобр

кДж\моль

-277

0

∆ Н = 2 ∆ Нобр СО 2 + 3 ∆ НобрН2О – ( ∆ НобрС 2 Н 5 ОН + 3 ∆ Нобр О 2 )

∆ Н = 2(-394) + 3(-286) – (-277) = -788-858 + 277 =

-394

-286

-1646+277=-1369 кДж

Q=- ∆ Н = 1369 кДж

Реакция экзотермическая

Задание для групп: Используя справочные данные рассчитайте тепловой эффект реакции при стандартных условиях и укажите тип реакции. СН 4 + Cl 2 = СН 3 Cl + НCl ∆Нобр (СН4) = -74.9 кДж\моль ∆Нобр (СН3Cl) = -81.97 кДж\моль ∆Нобр (НCl) = -91.8 кДж\моль

∆ Н = ∆Нобр (СН3Cl) + ∆Нобр (НCl) - ∆Нобр (СН4) - ∆Нобр (Cl2)

∆ Н = -81.97 + (-91.8) – (-74.9) – 0=-81.97 -91.8+74.9= -98,87 кДж\моль

• Q=-∆Н = 98.87 кДж\моль
• Реакция экзотермическая

Задание для групп:

Рассчитайте тепловой эффект реакции и запишите ТХУ:

4NH 3 (г) + 3O 2 (г) = 2N 2 (г) + 6H2O(ж),

если ΔH 0 обр NH 3 (г) и H 2 O(ж) равны соответственно -286 и -46 кДж/моль

ΔH0 = 6·(-286) – 4·(-46)=-1532 кДж.

4NH3(г) + 3O2(г) = 2N2(г) + 6H2O(ж)+1532 кДж

Ответ: в результате данной реакции выделится 1532 кДж.

2 следствие (для горючих веществ):

Энтальпия процесса химической реакции равна сумме теплот сгорания исходных веществ за вычетом суммы теплот сгорания продуктов реакции (с учетом коэффициентов)

 Нх.р. =  Нсгор. исх -  Нсгор. конеч

Используя справочные данные теплот сгорания веществ рассчитайте энтальпию процесса реакции биохимического брожения глюкозы при стандартных условиях. C 6 H 12 O 6 (т) →2C 2 H 5 OH(ж) + 2СО 2 (г) ∆Н сгор C 6 H 12 O 6 = -2817,1 ∆Н сгор C 2 H 5 OH = -1366,9 ∆Н сгор CО 2 = 0

Задание для групп:

3 следствие: Термохимические уравнения реакций можно складывать и вычитать, умножать и делить, записывать справа налево, несмотря на подчас практическую неосуществимость обратных реакций

Вычислите тепловой эффект образования NH 3  из простых веществ при стандартном состоянии по тепловым эффектам реакций:

2Н 2  + О 2  = 2Н 2 О (Ж) ; Δ r Н 0 1 = –571,68 кДж,(1)

4 NH 3  + 3О 2  = 6Н 2 О (Ж)  + 2N 2 ; Δ r Н 0 2 = –1530,28 кДж. (2)

Из закона Гесса следует, что термохимические уравнения можно складывать, вычитать и умножать на численные множители. Воспользуемся этим выводом и скомбинируем уравнения (1) и (2) таким образом, чтобы получить искомое уравнение (3).

Второй путь решения

Задача 1 стр 127 учебника (учебник Химия 10кл часть 1 М.К.Оспанова К.С Аухадиева Т.Г.Белоусова) содержит ошибку , поэтому исправив ошибку, показываем решение, альтернативное данному в учебнике

Решение задачи 1, данное в учебнике

Задачи из учебника стр 132 (учебник Химия 10кл часть 1 М.К.Оспанова К.С Аухадиева Т.Г.Белоусова)

Решение задачи №7 стр 132 учебника различными методами

Домашнее задание:

(учебник Химия 10кл часть 1

М.К. Оспанова К.С. Аухадиева Т.Г.Белоусова)

Параграф 30,

Задачи № 1-10 ( с.132)7