化學(xué)反應(yīng)熱的計算新人教選修

化學(xué)反應(yīng)熱的計算新人教選修第1頁/共27頁強(qiáng)調(diào)：正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相等，符號相反。“+”不能省去。知識回顧已知石墨的燃燒熱：△H=-393.5kJ/mol1）寫出石墨的完全燃燒的熱化學(xué)方程式

2）二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨和氧氣的熱化學(xué)方程式第2頁/共27頁[思考]

298K，101kPa時，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=-92.38kJ/mol

在該溫度下，取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在進(jìn)行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量總是少于92.38kJ，其原因是什么？

該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)將達(dá)到平衡狀態(tài)，1molN2(g)和3molH2(g)不能完全反應(yīng)生成2molNH3(g)，因而放出的熱量總小于92.38kJ第3頁/共27頁如何測定如下反應(yīng):

C(s)+1/2O2(g)=CO(g)

的反應(yīng)熱△H1①能直接測定嗎？如何測？②若不能直接測，怎么辦？[思考]計算第4頁/共27頁一．蓋斯定律：1.蓋斯定律的內(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)熱相同。換句話說,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。第5頁/共27頁2、如何理解蓋斯定律？

ΔH、ΔH1、ΔH2之間有何關(guān)系？ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2第6頁/共27頁CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2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第7頁/共27頁下列數(shù)據(jù)表示H2的燃燒熱嗎？Why？

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)

△H1＝－241.8kJ/mol

H2O(g)=H2O(l)

△H2＝－44kJ/mol已知H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H＝△H1＋△H2＝－285.8kJ/mol實例2第8頁/共27頁

有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。2．蓋斯定律的應(yīng)用關(guān)鍵：目標(biāo)方程式的“四則運算式”的導(dǎo)出方法：

1.寫出目標(biāo)方程式確定“過渡物質(zhì)”(要消去的物質(zhì))2.然后用消元法逐一消去“過渡物質(zhì)”，導(dǎo)出“四則運算式”。蓋斯簡介第9頁/共27頁【例1】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

試計算:④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)

的ΔH【解】：①×2+②×4-③=④

ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol第10頁/共27頁你知道神六的火箭燃料是什么嗎？例2：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。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，請寫出發(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

第11頁/共27頁例3：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第12頁/共27頁1.已知25℃、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：

據(jù)此判斷，下列說法正確的是（）

A.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低

B.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高;C.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低

D.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高A①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金剛石，s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol練習(xí)：第13頁/共27頁

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)；=－110.35kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；=－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.3274.3kJHHC練習(xí)：第14頁/共27頁二．反應(yīng)熱的計算：

利用反應(yīng)熱的概念、蓋斯定律、熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算:題型一：有關(guān)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的的含義及書寫題型二：燃燒熱、中和熱的判斷、求算及測量第15頁/共27頁具體內(nèi)容:1.已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量，寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式。2、有關(guān)反應(yīng)熱的計算:（1）蓋斯定律及其應(yīng)用（2）根據(jù)一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量（或根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式），進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算或比較大小。

(3)利用鍵能計算反應(yīng)熱第16頁/共27頁課本P12例1：【解】鈉與氯氣起反應(yīng)的化學(xué)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：略注意熱化學(xué)方程式正確書寫，特別注意有關(guān)單位的正確書寫。第17頁/共27頁課本P12例2：【解】C2H6O(l)+3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l)46g/mol

－1366.8kJ/mol

1000gXX＝(－1366.8kJ/mol×

1000g)/46g/mol

＝－29710kJ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第18頁/共27頁

已知：

C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-41.8kJ/mol

欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫氣的質(zhì)量比約為()A.2:3.25 B.12:3.25C.1:1D.393.5:241.8B變式練習(xí)1

第19頁/共27頁變式練習(xí)2

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)；△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＝－890.3kJ/mol

相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時放出熱量最少的是()A.H2(g)B.CO(g)C.C8H18(l)D.CH4(g)B第20頁/共27頁1．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的混合氣體完全燃燒時放出113.74kJ熱量，同時生成3.6g液態(tài)水，求原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比課堂練習(xí)：列方程求解第21頁/共27頁

若取金剛石和石墨的混合晶體共1mol在O2中完全燃燒，產(chǎn)生的熱量為QkJ，則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之比為：

。2．已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：①C(金剛石、s)+O2(g)=CO2(g)

△H1＝－395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g)=CO2(g)△H2＝－393.51kJ/mol課堂練習(xí)：第22頁/共27頁課堂練習(xí)：3．已知膽礬溶于水時溶液溫度降低，膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：CuSO4?5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+Q1kJ/mol

室溫下，若將1mol無水硫酸銅溶解為溶液時放熱Q2kJ，則（）A．Q1>Q2B．Q1=Q2C．Q1<Q2

D．無法確定A蓋斯定律的靈活應(yīng)用第23頁/共27頁

G.H.Germain

Henri

Hess

(1802～1850)俄國化學(xué)家。1802年8月7日生于瑞士日內(nèi)瓦，1850年12月12日卒于俄國圣彼得堡(現(xiàn)為列