化学反应热的计算课件

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/mol1.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1molN2(g)和3molH2(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，1molN2(g)和3molH2(g)不能完全反应生成2molNH3(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△H1①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+△H22.盖斯定律直观化CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3=+实例1C(s)+1/2O2(g)==CO(g)△H1＝？CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g)△H3＝-393.5kJ/mol+)△H1+△H2=△H3∴△H1=△H3－△H2=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol下列数据表示H2的燃烧热吗？H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)==H2O(l)△H2＝－44kJ/mol已知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：①P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s)=-2983.2kJ/molH1②P(s,红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)=-738.5kJ/molH2试写出白磷转化为红磷的热化学方程式①-②×4得_________________________________。P4(s,白磷)=4P(s,红磷)=-29.2kJ/molH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。查燃烧热表知：①C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(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①CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol试计算④2CO(g)＋4H2(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＝－339.2kJ/mol①×2+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：①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/mol②N2H4(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。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol②×2-①×2例5：已知：CH４(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-Q1KJ/mol2H2(g)+O2(g)=２H2O(g)△H=-Q2KJ/mol2H2(g)+O2(g)=２H2O(l)△H=-Q3KJ/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12251.393)()(molkJHgCOgOsC·；石墨，12241.395)()(molkJHgCOgOsC·；金刚石，A2,已知下列热化学方程式：Zn（S）+1/2O2（g）=ZnO（S）△H1；Hg（l）+1/2O2（g）=HgO（S）△H2；则Zn（S）+HgO（S）=Hg（l）+ZnO（S），△H值为=？()A、△H2-△H1B、△H2+△H1C、△H1-△H2D、-△H1-△H2c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△H1.0g－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/mol1000gXX＝(－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.2:3.25B.12:3.25C.1:1D.393.5:241.8)()()(22gCOgOsCmolkJH/5.393)()(21)(222lOHgOgHmolkJH/8.241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/molCO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)；△H＝－283.0kJ/molC8H18(l)＋25/2O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)；△H＝－5518kJ/molCH4(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AH2(g)BCO(g)CC8H18(l)DCH4(g)142.9:9.43:48.4:55.8B1．已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/molCO(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：H2:0.2molCO：0.2mol1:1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QkJ，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/mol②C(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．Q1Q2B．Q1=Q2C．Q1Q2D．无法确定设计合理的反应过程，注意反应热的正、负号！盖斯定律的灵活应用A例4,充分燃烧一定量的丁烷,放出热为Q.完全吸收它生成CO2生成正盐,需5mol/L的KOH溶液100mL,则丁烷的燃烧热为:_________例5,已知:①H2O(g)＝H2O(l)ΔH1=Q1kJ/mol②C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2=Q2kJ/mol③C2H5OH(g)＋3O2(g)=3H2O(g)＋2CO2(g)ΔH3=Q3kJ/mol若使23g液体酒精完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为:________________课堂练习：16Q0.5(Q2-Q3-3Q1）