《1.2.2 反應(yīng)熱的計(jì)算》參考課件

第一章

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第二節(jié)

反應(yīng)熱的計(jì)算第2課時(shí)

反應(yīng)熱的計(jì)算已知下列信息：①Na(s)＋1/2Cl2(g)===NaCl(s)

ΔH＝－411kJ·mol－1②乙醇的燃燒熱ΔH＝－1366.8kJ·mol－1③已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH1＝－870.3kJ·mol－1C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH2＝－393.5kJ·mol－1H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)

ΔH3＝－285.8kJ·mol－1[問題1]

根據(jù)信息①，求生成2molNaCl的反應(yīng)熱。[提示]

ΔH′＝2ΔH＝－411kJ·mol－1×2

＝－822kJ·mol－1。[問題2]

根據(jù)信息②，求1kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量？[提示]

Q＝n×1366.8kJ·mol－1

＝×1366.8kJ·mol－1≈29713.0kJ＝2.97×104kJ。已知下列信息：①Na(s)＋1/2Cl2(g)===NaCl(s)

ΔH＝－411kJ·mol－1②乙醇的燃燒熱ΔH＝－1366.8kJ·mol－1③已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH1＝－870.3kJ·mol－1C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH2＝－393.5kJ·mol－1H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)

ΔH3＝－285.8kJ·mol－1[問題3]

根據(jù)信息③，計(jì)算反應(yīng)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反應(yīng)熱。[提示]根據(jù)蓋斯定律，將已知中的后2個(gè)方程式分別乘以2，然后相加，最后減去第一個(gè)方程式即得要求的方程式，ΔH也進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算處理。即ΔH′＝(－393.5kJ·mol－1)×2＋(－285.8kJ·mol－1)×2－(－870.3kJ·mol－1)＝－488.3kJ·mol－1。

學(xué)習(xí)

目標(biāo)第2課時(shí)反應(yīng)熱的計(jì)算PART01PART02掌握反應(yīng)熱計(jì)算的幾種常見方法了解反應(yīng)熱計(jì)算的常見題型。1.有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算【例1】25℃、101kPa時(shí)，使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。解析：Na(s)+Cl2(g)====NaCl(s)1△H1.0g÷23g/mol－17.87kJ1mol△H=－411kJ/mol答：生成1molNaCl的反應(yīng)熱為△H=－411kJ/mol。依據(jù)熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱與各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。例：aA(g)+bB(g)====cC(g)+dD(g)ΔHabcd|ΔH|n(A)n(B)n(C)n(D)Q則2.關(guān)于燃燒熱的計(jì)算【例2】乙醇的燃燒熱ΔH=-1366.8kJ/mol，在25℃、101kPa時(shí)，1kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量？解析：n(C2H5OH)==21.74mol

C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l)1－1366.8kJ/mol21.74molQ1kgC2H5OH燃燒后產(chǎn)生的熱量：1366.8kJ/mol×21.74mol=2.971×104kJ答：1kgC2H5OH充分燃燒后放出2.971×104kJ的熱量。已知某物質(zhì)的燃燒熱，計(jì)算出一定量(質(zhì)量或物質(zhì)的量)的該物質(zhì)燃燒放出的熱量：Q(放)=n(可燃物)×｜ΔH｜【例3】已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為⑴CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ/mol⑵C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol⑶H2(g)+O2(g)==H2O(l)ΔH3=-285.8kJ/mol試計(jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：2C(s)+2H2(g)+O2(g)====CH3COOH(l)【解析】分析各方程式的關(guān)系，知將方程式按2[⑵+⑶]-⑴組合得上述反應(yīng)方程式即：ΔH=2[ΔH2+ΔH3]-ΔH1ΔH=2[(-393.5kJ/mol)+(-285.8kJ/mol)]-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol答：反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)====CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為ΔH=-488.3kJ/mol【例4】焦炭與水蒸氣反應(yīng)、甲烷與水蒸氣反應(yīng)均是工業(yè)上制取氫氣的重要方法。這兩個(gè)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式分別為①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=+131.5kJ/mol②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+205.9kJ/mol試計(jì)算CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H通過以上幾例，總結(jié)歸納這類問題的解題步驟：①確定待求的反應(yīng)方程式；④實(shí)施疊加并檢驗(yàn)。③根據(jù)待求方程式中各物質(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；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；數(shù)學(xué)本質(zhì)——加和法目的：始態(tài)和終態(tài)完全一致，消除中間產(chǎn)物。提煉歸納反應(yīng)熱的計(jì)算1．反應(yīng)熱的計(jì)算依據(jù)(1)熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似，可以移項(xiàng)地同時(shí)改變正、負(fù)號；各項(xiàng)的系數(shù)包括ΔH的數(shù)值可以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)。(2)根據(jù)蓋斯定律，可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其ΔH相加或相減，得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式。(3)可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱＝可燃物的物質(zhì)的量×其燃燒熱。2．注意事項(xiàng)(1)反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，因此熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí)，其反應(yīng)熱數(shù)值需同時(shí)做相同倍數(shù)的改變。(2)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱是指反應(yīng)按所給形式完全進(jìn)行時(shí)的反應(yīng)熱。(3)正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。練習(xí)1：

已知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH1；

②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH2；③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH3。

常溫下取體積比4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至室溫，則放出的熱量為

－(0.4mol×ΔH1＋0.05mol×ΔH3)解析先算出甲烷和氫氣各自的物質(zhì)的量，再根據(jù)熱化學(xué)方程式分別求算它們各自完全燃燒放出的熱量，就可求出總熱量。n(氣體)＝＝0.5mol，n(CH4)＝0.5mol×＝0.4mol，n(H2)＝0.5mol×＝0.1mol。燃燒后恢復(fù)至室溫，H2O為液態(tài)，所以放出熱量：Q＝0.4mol×(－ΔH1)＋0.1mol×(－ΔH3)＝－(0.4mol×ΔH1＋0.05mol×ΔH3)。練習(xí)2：已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為⑴CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol⑵C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol⑶H2(g)+?O2(g)==H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol試計(jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)【解】分析各方程式的關(guān)系，知將方程式按2[⑵+⑶]-⑴組合得上述反應(yīng)方程式即：△H

=2[△H2+△H3]

-△H1△H

=2[(-393.5kJ/mol)+(-285.8kJ/mol)-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol答：反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)反應(yīng)熱為-488.3kJ/mol

1.根據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱計(jì)算依據(jù)△H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和【例題1】已知：CH3CH3→CH2＝CH2＋H2；有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下。

化學(xué)鍵C－HC＝CC－CH－H

鍵能（kJ/mol）414.4615.3347.4435.3試計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱。ΔH=(347.4+6×414.4)

–

(615.3+4×414.4

+435.3)

=＋125.6kJ/mol其他方法練習(xí)：已知：CH3CH3→CH2＝CH2＋H2；有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下。

化學(xué)鍵C－HC＝CC－CH－H

鍵能（kJ/mol）414.4615.3347.4435.3試計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱。ΔH=＋125.6kJ/mol2.利用圖像的有關(guān)計(jì)算?H=(E2-E1)kJ/mol=(a-b)kJ/mol=-ckJ/mol?H=(E2-E1)kJ/mol=(a-b)kJ/mol=+ckJ/mol【例題2】已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g