【化學(xué)課件】第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算ppt課件.ppt

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算,天馬行空官方博客：,1、什么反應(yīng)熱？當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定壓強(qiáng)、溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)放出或吸收的熱量，叫做反應(yīng)熱。又稱焓變。反應(yīng)熱用符號(hào)H表示，單位一般采用kJmol。放熱反應(yīng)：H為“”或H0吸熱反應(yīng)：H為“+”或H0,天馬行空官方博客：,2、熱化學(xué)方程式？能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。3、書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)？1）需注明H的“+”與“”；2）注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)；3）化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù)，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)；4）計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其H也不同。,在化學(xué)科研中，經(jīng)常要測(cè)量化學(xué)反應(yīng)所放出或吸收的熱量。但是某些物質(zhì)的反應(yīng)熱，由于種種原因不能直接測(cè)得，如測(cè)定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱H1,怎么辦？只能通過(guò)化學(xué)計(jì)算的方式間接獲得。在生產(chǎn)中，對(duì)燃料的燃燒、反應(yīng)條件的控制以及廢熱的利用，也需要反應(yīng)熱計(jì)算，為方便反應(yīng)熱計(jì)算，我們先來(lái)了解、學(xué)習(xí)蓋斯定律。,1、內(nèi)容：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。換句話說(shuō)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)（S）和終態(tài)（L）有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。,一、蓋斯定律,1、內(nèi)容：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。換句話說(shuō)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)（S）和終態(tài)（L）有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。,一、蓋斯定律,2、理解：,（1）途徑角度,1、內(nèi)容：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。換句話說(shuō)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)（S）和終態(tài)（L）有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。,一、蓋斯定律,2、理解：,（1）途徑角度,（2）能量守恒角度,H=H1+H2,1、內(nèi)容：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。換句話說(shuō)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)（S）和終態(tài)（L）有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。,一、蓋斯定律,2、理解：,（1）途徑角度,（2）能量守恒角度,3、蓋斯定律的應(yīng)用：利用蓋斯定律可以間接計(jì)算某些不能直接測(cè)得的反應(yīng)的反應(yīng)熱,例1：反應(yīng)C（s）+1/2O2（g）=CO（g）的H無(wú)法直接測(cè)得，可以結(jié)合下述兩個(gè)反應(yīng)的H，利用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算。C（s）+O2（g）=CO2（g）H1=-393.5kJmol-1CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）H2=-283.0kJmol-1根據(jù)蓋斯定律，就可以計(jì)算出欲求反應(yīng)的H,一、蓋斯定律,3、蓋斯定律的應(yīng)用：,解：因?yàn)镠2+H3=H1所以H3=H1-H2H3=-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol,CO（g）+1/2O2（g）,C（s）+O2（g）,CO2（g）,H3,H1,H2,則：C（s）+1/2O2（g）=CO（g）H3=-110.5kJmol-1,設(shè)計(jì)反應(yīng)過(guò)程分析法：,1、下列數(shù)據(jù)表示H2的燃燒熱嗎？Why？,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H1241.8kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)HH1H2285.8kJ/mol,【嘗試練習(xí)】,+),2、已知CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H1=283.0kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H2=285.8kJ/molC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H3=1370kJ/mol試計(jì)算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的H,【提示】：根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱效應(yīng)都是相同的。下面就看看反應(yīng)能不能由三個(gè)反應(yīng)通過(guò)加減乘除組合而成，也就是說(shuō)，看看反應(yīng)能不能分成幾步完成。解：分析反應(yīng)可知2+4-=根據(jù)蓋斯定律，HH12H24H3283.22285.84-（-1370）339.2kJ/mol,【嘗試練習(xí)】,例1（課本P12）,【解】鈉與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：,Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s),23g/molH,1.0g17.87kJ,H23g/mol(17.87kJ)1.0g411kJ/mol,答：生成1mol氯化鈉的反應(yīng)熱為-411kJ/mol,二反應(yīng)熱的計(jì)算：,【解】,C2H6O(l)+3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l),46g1366.8kJ,1000gX,X(1366.8kJ1000g)/46g29710kJ,答：1kg乙醇燃燒后放出29710kJ熱量.,設(shè)1kg乙醇燃燒后放出的熱量為X,例2（課本P12）,二反應(yīng)熱的計(jì)算：,例3.見(jiàn)課本,例4、按照蓋斯定律，結(jié)合下列反應(yīng)方程式，回答問(wèn)題。已知：（1）NH3（g）+HCl（g）=NH4Cl（s）H=176kJmol-1(2)NH3（g）+H2O（l）=NH3（aq）H=35.1kJmol-1(3)HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)H=72.3kJmol-1(4)NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl（aq）H=52.3kJmol-1(5)NH4Cl（s）+H2O（l）=NH4Cl（aq）H=?則第(5)個(gè)方程式中的反應(yīng)熱是,二反應(yīng)熱的計(jì)算：,(+16.3kJmol-1),將反寫(xiě)+,你知道發(fā)射火箭的燃料是什么嗎？,例5：利用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O，是火箭發(fā)射常用的反應(yīng)之一。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。,2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=-1135.2kJ/mol,二反應(yīng)熱的計(jì)算：,【2】,例6、同素異形體相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率慢，有時(shí)還很不完全，測(cè)定反應(yīng)熱很困難。現(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點(diǎn)“不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的”。已知：,P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)H1=-2983.2kJ/mol,P(s、紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)H2=-738.5kJ/mol,試寫(xiě)出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式。,P4(s、白磷)=4P(s、紅磷)H=-29.2kJ/mol,二反應(yīng)熱的計(jì)算：,D,二反應(yīng)熱的計(jì)算：,1.已知25、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：C（石墨，s）+O2(g)=CO2(g)H=-393.51kJ/molC（金剛石，s）+O2(g)=CO2(g)H=-395.41kJ/mol則由石墨制備金剛石時(shí)的說(shuō)法正確的是（）A.是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低B.是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高C.是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低D.是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高,A,嘗試練習(xí)：,2.在100g碳不完全燃燒所得氣體中，CO占1/3體積，CO2占2/3體積，且C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H=110.35kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H=282.57kJ/mol與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是（）。392.92kJB.2489.44kJC.784.92kJD.3274.3kJ,C,嘗試練習(xí)：,3、已知：CH(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)H=-Q1kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-Q2kJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O(l)H=-Q3kJ/mol,常溫下,取體積比4:1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標(biāo)況),經(jīng)完全燃燒恢復(fù)常溫,放出的熱為:,0.4Q1+0.05Q3,嘗試練習(xí)：,4、氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷的熱化學(xué)方程式分別為：H2(g)1/2O2(g)H2O(l)H285.8kJ/molCO(g)1/2O2(g)CO2(g)H-283.0kJ/molC8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l)；H5518kJ/molCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)；H890.3kJ/mol相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時(shí)放出熱量最少的是()AH2(g)BCO(g)CC8H18(l)DCH4(g),嘗試練習(xí)：,B,5已知膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低，膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)H=+Q1kJ/mol室溫下，若將1mol無(wú)水硫酸銅溶解為溶液時(shí)放熱Q2kJ，則（）AQ1Q2BQ1=Q2CQ1Q2D無(wú)法確定,A,蓋斯定律的靈活應(yīng)用,設(shè)計(jì)合理的反應(yīng)過(guò)程，注意反應(yīng)熱的正、負(fù)號(hào)！,嘗試練習(xí)：,6、葡萄糖是人體所需能量的重要來(lái)源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為：C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)H=2800kJmol葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計(jì)算100g葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)所產(chǎn)生的熱量。,嘗試練習(xí)：,6、葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為：C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)H=2800kJmol計(jì)算100g葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)所產(chǎn)生的熱量。,嘗試練習(xí)：,【解】根據(jù)題意，葡萄糖的燃燒熱為2800kJmol。100g葡萄糖的物質(zhì)的量為：n(C6H12O6)=m(C6H12O6)/M(C6H