高一化學(xué)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算

高一化學(xué)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算第一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六思考：為什么在熱化學(xué)反應(yīng)方程式中通常可不表明反應(yīng)條件？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)方程式應(yīng)用：熱化學(xué)方程式還可以表示理論可進(jìn)行實(shí)際難進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)第二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六[思考]298K，101kPa時(shí)，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第三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)△H1=-241.8kJ/mol那么，H2的燃燒熱△H究竟是多少？如何計(jì)算？已知：

H2O(g)==H2O(l)△H2=-44kJ/molH2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H=△H1+△H2=-285.8kJ/molH2O(l)==H2(g)+1/2O2(g)△H=？下列數(shù)據(jù)△H1表示燃燒熱嗎？判斷△H=+285.8kJ/mol正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反第四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六燃燒熱表示為：1、H2的燃燒熱是241.8kJ/mol。2、H2的燃燒熱△H=-285.8kJ/mol第五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六如何測定如下反應(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(jì)算第六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六一．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)。2.蓋斯定律直觀化△H＝△H1+△H2第七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2實(shí)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第八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六如何測定如下反應(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(jì)算C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H1

＝-110.5kJ/mol第九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六已知C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=-110.5kJ/mol2CO(g)+O2(g)==2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ/mol求C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3=？A:得出-393.5kJ/molB:得出-676.5kJ/mol第十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六①求總反應(yīng)的反應(yīng)熱，不能不假思索地將各步反應(yīng)的反應(yīng)熱簡單相加。②不論一步進(jìn)行還是分步進(jìn)行，始態(tài)和終態(tài)完全一致，蓋斯定律才成立。③某些物質(zhì)只是在分步反應(yīng)中暫時(shí)出現(xiàn)，最后應(yīng)該恰好消耗完。自主歸納：計(jì)算注意事項(xiàng)第十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六自主歸納：解題步驟①確定待求的反應(yīng)方程式；②找出待求方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式的什么位置；③根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)和位置的需要對已知方程式進(jìn)行處理，或調(diào)整計(jì)量數(shù)，或調(diào)整反應(yīng)方向；④實(shí)施疊加并檢驗(yàn)上述分析的正確與否。第十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

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(yùn)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(yùn)算式”。蓋斯簡介第十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六【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(jì)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第十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六例1：寫出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式(25℃,101kPa時(shí))說明：（1）可以在書中查找需要的數(shù)據(jù)（2）并告訴大家你設(shè)計(jì)的理由。用一用蓋斯定律石墨能直接變成金剛石嗎？先思考，之后小組討論匯報(bào)第十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六觀察該熱化學(xué)方程式，回答：金剛石能自動變成石墨嗎？需要什么條件？若金剛石、石墨共1mol混合在氧氣中燃燒,產(chǎn)熱QKJ,則兩者的物質(zhì)的量之比為:查燃燒熱表知：①C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金剛石，s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol所以，①-②得：

C(石墨，s)=C(金剛石，s)△H=+1.5kJ/mol石墨不會自動變成金剛石，石墨與金剛石的能量相差不遠(yuǎn)。第十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

[例3]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：

2H2(g)+O2(f)=2H2O(l);△H=-

571.6kJ?mol-

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H=-2220kJ?mol-5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則氫氣和甲烷的體積比為(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解1：設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為x，y答：氫氣和丙烷的體積比為3：1

x+y=5

(571.6/2)(x)+2220y=3847

V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:13.）求混合物的組成

x=3.75moly=1.25mol第十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

[例3]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ?mol-C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H=-2220kJ?mol-5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則氫氣和甲烷的體積比為(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解2：1molH2燃燒放熱571.6kJ/2=285.8kJ答：氫氣和丙烷的體積比為3：1

1molC3H8燃燒放熱2220kJ

1mol混合氣

燃燒放熱3847kJ/5=769.4kJH2285.8C3H42220769.41450.6483.631第十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

[例3]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(液)+571.6kJ?mol-

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)+2220kJ?mol-5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則氫氣和甲烷的體積比為(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解3：(巧解）5mol混合氣中，C3H8物質(zhì)的量必小于2mol，H2的物質(zhì)的量必大于3mol?！?molC3H8燃燒放熱

4440kJ,超過總放熱量3847kJn(H2):n(C3H8)必大于3:2選B第十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六例4：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第二十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六你知道“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

第二十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六蓋斯定律

1、請用自己的話描述一下蓋斯定律。2、蓋斯定律有哪些用途？總結(jié)歸納第二十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

蓋斯定律: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.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).

因?yàn)橛行┓磻?yīng)進(jìn)行得很慢,有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生,有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純(有副反應(yīng)發(fā)生),這給測定反應(yīng)熱造成了困難.此時(shí)如果應(yīng)用蓋斯定律,就可以間接地把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來.第二十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六二．反應(yīng)熱的計(jì)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(jì)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、求算及測量第二十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六具體內(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(jì)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(jì)算或比較大小。

(3)利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱第二十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六【例1】298K、101KPa時(shí)，將1.0g鈉與足量的氯氣反應(yīng)，生成氯化鈉晶體并放出17.87KJ的熱量，求生成1mol氯化鈉的反應(yīng)熱？二、有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算第二十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六課本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。第二十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六【例2】乙醇的燃燒熱是△H=-1366.8kJ/mol，在25℃，101kPa時(shí)，1kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量？

第二十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六課本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第二十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六【例3】已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為：(1)CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol(3)H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol試計(jì)算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱：

2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)第三十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六[練習(xí)1]在一定條件下,CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=－566KJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=－890KJ/mol由1摩CO和3摩CH4組成的混和氣在上述條件下完全燃燒時(shí),釋放的熱量為()A．2912KJ

B．2953KJ

C．3236KJ

D．3867KJB第三十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六已知：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.1:1 D.393.5:241.8B變式練習(xí)1

第三十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六氫氣、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(shí)放出熱量最少的是()A.H2(g)B.CO(g)C.C8H18(l)D.CH4(g)B變式練習(xí)2第三十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六1．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(shí)放出113.74kJ熱量，同時(shí)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)：列方程求解第三十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六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)：第三十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)：3．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：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(shí)放熱Q2kJ，則（）A．Q1>Q2B．Q1=Q2C．Q1<Q2

D．無法確定A設(shè)計(jì)合理的反應(yīng)過程，注意反應(yīng)熱的正、負(fù)號！蓋斯定律的靈活應(yīng)用第三十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六小結(jié)：1）.根據(jù)反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式2、有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算2）.根據(jù)熱化學(xué)方程式求反應(yīng)熱3）.求混合物的組成第三十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

[例1]250C(1.01)(105)Pa下，1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量，寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。

1）.根據(jù)反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量(32g)(9.35kJ/g)=299.62kJ

1mol硫粉在氧氣中充分燃燒放出熱量為：S(固)+O2(氣)=SO2(氣)；△H=-299.62kJ?mol-

S+O2=SO2

2、有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算1、熱化學(xué)方程式的書寫第三十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

[練習(xí)1]250C(1.01)(105)Pa下，4gCO在氧氣中燃燒生成CO2，放出9.6kJ熱量，寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式。2CO(氣)+O2(氣)=2CO2(氣)；△H=-134.4kJ?mol-

2CO+O2=2CO22×28gQ9.6kJ4g解：

設(shè)2molCO燃燒放出的熱量為Q2×28g:4g=Q:9.6kJ

Q=134.4kJ放熱第三十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

[例2]在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒的化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-572kJ?mol-

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ?mol-由1mol氫氣和3mol甲烷組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒時(shí)放出的熱量為多少。2.）根據(jù)熱化學(xué)方程式求反應(yīng)熱解：Q=(572kJ÷2)+(890kJ×3)=2956kJ第四十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

[練習(xí)2]已知：

2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);△H=+517.6kJ?mol-

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJ?mol-

則：1g氫氣和1g甲烷分別燃燒后，放出熱量之比約為(A)1:34(B)1:1.7(C)2.3:1(D)4.6:1517.6/4分析：890.3/16=517.6890.3/4≈500×4900≈2.21選C第四十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六練習(xí)：1、下列說法不正確的是

A、化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還伴隨著能量的變化

B、放熱反應(yīng)不需要加熱就可以發(fā)生

C、吸熱反應(yīng)都需要加熱的反應(yīng)條件

D、化學(xué)反應(yīng)放熱還是吸熱，取決于生成物具有的總能量和反應(yīng)物總的能量的大小2、造成溫室效應(yīng)的年原因是人類向大氣排放了大量的

A、COB、CO2C、SO2D、NO3、根據(jù)能源的形成過程和時(shí)間長短，可以把能源分為可再生的能源和不可再生的能源，下列屬于可再生能源的是

A、石油B、煤C、天然氣D、沼氣第四十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

4.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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)，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練第四十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期六

5.在100g碳不完