化学反应热的计算课件.ppt

第三节 化学反应热的计算,思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？,正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反 “+”不能省去学与思,（1）已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol 1.写出石墨的完全燃烧的热化学方程式 2.二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式,热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应,（2）298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H = -92.38kJ/mol 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？,该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ,学与思,如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热△H1,①能直接测定吗？如何测？ ②若不能直接测，怎么办？,一．盖斯定律：,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△H＝△H1+△H2,2.盖斯定律直观化,CO(g),C(s),CO2(g),,,,实例1,C(s)+1/2O2(g)==CO(g) △H1＝？,CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g) △H2＝-283.0 kJ/mol,C(s)+O2(g)==CO2(g) △H3＝-393.5 kJ/mol,,+),,,△H1 + △H2 = △H3,∴△H1 = △H3 － △H2 = -393.5 kJ/mol －(-283.0 kJ/mol)= -110.5 kJ/mol,下列数据表示H2的燃烧热吗？,H2(g)+1/2O2(g)==H2O (g) △H1＝－241.8kJ/mol,,,,H2(g)+1/2O2(g)==H2O (l) △H＝△H1＋ △H2＝－285.8kJ/mol,实例2,有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据3．盖斯定律的应用,关键：目标方程式的“四则运算式”的导出方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质） 然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。

例1，同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”已知：,① P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s) = -2983.2 kJ/mol,② P(s,红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) = -738.5 kJ/mol,试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 ①- ②×4得 _________________________________例2：写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa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？,查燃烧热表知： ①C(石墨，s) +O2(g)==CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol ②C(金刚石，s)+O2(g)==CO2(g) △H2=-395.0kJ/mol,所以， ①- ②得：C(石墨，s)= C(金刚石，s) △H=+1.5kJ/mol,观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？需要什么条件？,【例题3】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 kJ/mol 试计算④2CO(g)＋ 4 H2(g)==== H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH,【解】：根据盖斯定律，反应④不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。

下面就看看反应④能不能由①②③三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应④能不能分成①②③几步完成所以，ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol,①×2 + ②×4 - ③ = ④,你知道神六的火箭 燃料是什么吗？,例4：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O已知：① N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol ② N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/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2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol,②×2-①×2,例5：已知： CH４(g) + 2O2(g) =CO2 (g)+ 2H2O (l) △ H= -Q1 KJ/mol2H2 (g) +O2 (g) =２H2 O (g) △ H= -Q2KJ/mol2H2 (g) +O2 (g) =２H2 O (l) △ H=- Q3 KJ/mol常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标况),经完全燃烧恢复常温,放出的热为:,0.4Q1+0. 5Q3,1. 已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：据此判断，下列说法正确的是（ ）A. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高,,,,A,2,已知下列热化学方程式： Zn（S）+1/2 O2（g）=ZnO（S）△H1； Hg（l）+1/2 O2（g）=HgO（S）△H2； 则 Zn（S）+ HgO（S）= Hg（l）+ ZnO（S）， △H值为=？ ( ) A、△H2-△H1 B、△H2+△H1 C、△H1-△H2 D、-△H1-△H2,c,二．反应热的计算： 利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算,题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程式。

2、有关反应热的计算 （1）盖斯定律及其应用 （2） 根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小 (3)利用键能计算反应热题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量,课本P13 例1：,【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下,Na(s) + 1/2Cl2(g)== NaCl (s),23g/mol △H,1.0g －17.87kJ,△H＝23g/mol×(－17.87kJ)÷ 1.0g ＝－411kJ/mol,答：,注意热化学方程式正确书写，特别注意有关单位的正确书写课本P13 例2：,【解】,C2H6O(l) + 3O2(g)== 2CO2(g) ＋3H2O (l),46g/mol －1366.8kJ/mol,1000g X,X＝(－1366.8kJ/mol × 1000g)/ 46g/mol ＝－29710kJ,答：1kg乙醇燃烧后放出29710kJ热量,设1kg乙醇燃烧后放出的热量为X,已知：欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为 A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8,B,变式练习,变式练习,氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为： H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)； △H＝－285.8kJ/mol CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)； △H＝－283.0kJ/mol C8H18(l)＋25/2O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)；△H＝－5518kJ/mol CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)； △H＝－893kJ/mol 相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时放出 热量最少的是A H2(g) B CO(g) C C8H18(l) D CH4(g),142.9 : 9.43 : 48.4 : 55.8,B,1．已知： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6kJ/mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=－283.0kJ/mol某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，求原混合气体中H2和CO的物质的量之比_______,课堂练习：,H2:0.2mol CO：0.2mol,1:1,若取金刚石和石墨的混合晶体共1mol在O2中完全燃烧，产生的热量为Q kJ，则金刚石和石墨的物质的量之比为： 。

2．已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为： ①C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) △H1＝－395.41kJ/mol ②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H2＝－393.51kJ/mol,课堂练习：,(Q-393.51):(395.41-Q),课堂练习：,3．已知胆矾溶于水时溶液温度降低， 胆矾分解的热化学方程式为： CuSO4•5H2O(s)==CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+Q1kJ/mol 室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液 时放热Q2kJ，则（ ） A．Q1>Q2 B．Q1=Q2 C． Q1