第三節(jié)-化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算

第一章化學(xué)反應(yīng)與能量

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》例：C的燃燒，很難控制C只生成CO而不繼續(xù)生成CO2，那么其反應(yīng)熱該如何獲得呢？C（g）+O2（g）＝CO（g）一．蓋斯定律：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。

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(wú)關(guān)。⒉蓋斯定律直觀化：山的高度與上山的途徑無(wú)關(guān)海拔400m蓋斯海拔100mΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3從路徑角度理解蓋斯定律BΔHACΔH1ΔH2DΔH3終態(tài)始態(tài)例：如何測(cè)定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱1.C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1＝-393.5kJ/mol2.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2＝-283.0kJ/mol3.C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H3＝？△H3+△H2=△

H1△H3=△H1－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol應(yīng)用：下列數(shù)據(jù)表示H2的燃燒熱嗎？為什么？H2(g)+O2(g)＝H2O(g)△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)＝H2O(l)△H2＝－44kJ/mol12H2(g)+O2(g)＝H2O(l)12△H＝－285.8kJ/mol+)2.寫出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式(25℃,101kPa時(shí))說(shuō)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。查燃燒熱表知：①C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(s，金剛石)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol①-②得：C(s，石墨)=C(s，金剛石)△H=+1.5kJ/mol例1.某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)

△H1=+67.2kJ/mol

②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)

△H2=-534kJ/mol2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)

解析：根據(jù)蓋斯定律得發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：②×2-①△H=-1135.2kJ/mol3.已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH3=－1370kJ/mol

計(jì)算:2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH解：①×2+②×4-③=④2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH1=－566.0kJ/mol4H2(g)+2O2(g)=4H2O(l)ΔH2=－1143.2kJ/mol

2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g)ΔH3=+1370kJ/mol+)2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)ΔH

＝－339.2kJ/mol例3.實(shí)驗(yàn)中不能直接測(cè)出由石墨和氫氣生成甲烷反應(yīng)的ΔH，但可測(cè)出CH4燃燒反應(yīng)的ΔH1，根據(jù)蓋斯定律求ΔH4。已知：a.CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-890.3kJ/molb.C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/molc.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8kJ/mold.C(石墨)+2H2(g)＝CH4(g)；ΔH4=?解析：根據(jù)蓋斯定律得∵反應(yīng)式a、b、c、d之間有以下關(guān)系：b+c×2-a=d∴ΔH4=ΔH2+2×ΔH3-ΔH1=-74.8kJ/mol=-393.5kJ/mol+2×(-285.8)kJ/mol-(-890.3)kJ/mol教材習(xí)題答案1.2.5molC在O2中完全燃燒生成CO2，放出多少熱量？提示：C（s）＋O2（g）＝CO2（g）ΔH＝-393.51kJ/mol2.5molC完全燃燒：Q=2.5mol×393.51kJ/mol=938.8kJ2.完全燃燒多少摩H2是生成液態(tài)水，才能得到1000kJ熱量?提示：H2（g）的燃燒熱ΔH＝－285.8kJ/mol欲使H2完全燃燒生成液態(tài)水，得到1000kJ熱量，需要H2：1000kJ÷285.8kJ/mol=3.5mol3.4.0g硫粉在O2中完全燃燒生成SO2，放出37kJ熱量，計(jì)算S的燃燒熱。提示：設(shè)S的燃燒熱為ΔHS（s）＋O2（g）＝SO2（g）32g/mol4.0gΔH-37kJΔH＝32g/mol×（-37kJ）÷4.0g=－296kJ/mol4.1.00gCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出55.6kJ熱量，計(jì)算CH4的燃燒熱。提示：設(shè)CH4的燃燒熱為ΔHCH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）16g/mol1gΔH-55.6kJΔH＝16g/mol×（-55.6kJ）÷1g=-889.6kJ/mol5.2.00gC2H2完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出99.6kJ熱量，3.00molC2H2完全燃燒能放出多少熱量？燃燒相同物質(zhì)的量的CH4和C2H2，哪種氣體燃燒放出的熱量多？26g/mol2.00gΔH-99.6kJ提示：1)求3.00molC2H2完全燃燒能放出的熱量QC2H2（g）＋O2（g）＝2CO2（g）+H2O（l）ΔH＝26g/mol×（-99.6kJ）÷2.00g=-1294.8kJ/molQ＝3.00mol×1294.8kJ/mol=3884.4kJ

2）從題4已知CH4的燃燒熱-889.6kJ/mol，相比之下，燃燒相同物質(zhì)的量的C2H2放出的熱量多。2.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，則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為＿2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH＝-571.6kJ/molCO（g）+O2