化学反应热的计算

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节,化学反应热的计算,思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？,正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。,“,+”,不能省去。,学与思,（,1,）已知石墨的燃烧热：,H=-393.5kJ/mol,1.,写出石墨的完全燃烧的热化学方程式,2.,二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式,热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应,（,2,）,298K,，,101kPa,时，合成氨反应的热化学方程式,N,2,(g)+3H,2,(g)=2NH,3,(g);,H,= -92.38kJ/mol,。,在,该,温度下，取,1 mol N,2,(g),和,3 mol H,2,(g),放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于,92.38kJ,，,其原因是什么？,该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态，,1 mol N,2,(g),和,3 mol H,2,(g),不能完全反应生成,2 mol NH,3,(g),，,因而放出的热量总小于,92.38kJ,学与思,如何测定,C(s)+1/2O,2,(g)=CO(g),的反应热,H,1,能直接测定吗？如何测？,若不能直接测，怎么办？,一盖斯定律：,1.,盖斯定律的内容,:,不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同。换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。,HH,1,+H,2,2.,盖斯定律直观化,CO(g,),C(s,),CO,2,(g),H,2,H,1,H,3,H,2,H,1,H,3,= +,实例,1,C(s)+1/2O,2,(g)=,CO(g,) H,1,？,CO(g)+1/2O,2,(g)=CO,2,(g) H,2,-283.0 kJ/mol,C(s)+O,2,(g)=CO,2,(g) H,3,-393.5 kJ/mol,+),H,1,+ H,2,= H,3,H,1,= H,3,H,2,= -393.5 kJ/mol,(-283.0 kJ/mol),= -110.5 kJ/mol,下列数据表示,H,2,的燃烧热吗？,H,2,(g)+1/2O,2,(g)=H,2,O (g),H,1,241.8kJ/mol,H,2,O(g)=H,2,O (l),H,2,44 kJ/mol,已知,H,2,(g)+1/2O,2,(g)=H,2,O (l),H,H,1,H,2,285.8kJ/mol,实例,2,有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。,2,盖斯定律的应用,关键：,目标方程式的“四则运算式”的导出。,方法,：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质）,然后用消元法,逐一,消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。,【,例题,1】,已知,CO(g,) + 1/2 O,2,(g) =CO,2,(g) H,1,=,283.0 kJ/mol, H,2,(g) + 1/2 O,2,(g) =H,2,O(l),H,2,=,285.8 kJ/mol,C,2,H,5,OH(l) + 3 O,2,(g) = 2 CO,2,(g) + 3 H,2,O(l) H,3,=-1370 kJ/mol,试计算,2CO(g),4 H,2,(g)= H,2,O(l),C,2,H,5,OH(l),的,H,【,解,】,：,根据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应能不能由三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应能不能分成几步完成。,2 + 4 - = ,所以，,H,H12,H24,H3,283.22,285.84,1370,339.2 kJ/mol,例,2,：写出,石墨变成金刚石,的热化学方程式,(25,101kPa,时,),说明,： （,1,）,可以在书中查找需要的数据,（,2,）并告诉大家你设计的理由。,用一用盖斯定律,石墨能直接变成金刚石吗？,查燃烧热表知：,C(,石墨，,s)+O,2,(g)=CO,2,(g),H,1,=-,393.5,kJ/mol,C(,金刚石，,s)+O,2,(g)=CO,2,(g),H,2,=-,395.0,kJ/mol,所以，,- ,得：,C(,石墨，,s)= C(,金刚石，,s) H=+1.5kJ/mol,观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？需要什么条件？,你知道神六的火箭燃料是什么吗？,例,3,：某次发射火箭，用,N,2,H,4,（肼）在,NO,2,中燃烧，生成,N,2,、液态,H,2,O,。已知：,N,2,(g)+2O,2,(g)=2NO,2,(g) H,1,=+67.2kJ/mol,N,2,H,4,(g)+O,2,(g)=N,2,(g)+2H,2,O(l) H,2,=-534kJ/mol,假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。,2,N,2,H,4,(g)+ 2NO,2,(g)=,3,N,2,(g)+4H,2,O(l),H=-1135.2kJ/mol,例,4,：已知：,CH,（,g,）,+,O,2,（,g,）,=CO,2,（,g,）,+,H,2,O,（,l,）,H= -Q,1,KJ/mol,2H,2,（,g,）,+O,2,（,g,）,=,H,2,O,（,g,）,H= -Q,2,KJ/mol,2H,2,（,g,）,+O,2,（,g,）,=,H,2,O,（,l,）,H=- Q,3,KJ/mol,常温下,取体积比,4:1,的甲烷和氢气的混合气体,11.2L(,标况,),经完全燃烧恢复常温,放出的热为,:,0.4Q,1,+0. 5Q,3,1.,已知,25,、,101kPa,下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：,据此判断，下列说法正确的是（ ）,A.,由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低,B.,由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高,C.,由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低,D.,由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高,A,2.,在,100 g,碳,不完全燃烧所得气体中，,CO,占,1/3,体积，,CO,2,占,2/3,体积，且,C(s) +1/2O,2,(g) = CO(g),；,=,110.35 kJ/mol,CO(g) + 1/2O,2,(g) = CO,2,(g),；,=,282.57 kJ/mol,与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（,),。,392.92 kJ B. 2489.44 kJ,C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJ,H,H,C,二反应热的计算：,利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算,题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写,1.,已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程式。,2,、有关反应热的计算,（,1,）盖斯定律及其应用,（,2,） 根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。,(3),利用键能计算反应热,题型二：燃烧热、中和热的判断、,求算及测量,课本,P13,例,1,：,【,解,】,钠与氯气起反应的化学方程式如下,Na(s) + 1/2Cl,2,(g)=,NaCl,(s),23g/mol,H,1.0g,17.87kJ,H,23g/mol,(,17.87kJ,),1.0g,411kJ/mol,答：,注意热化学方程式正确书写，特别注意有关单位的正确书写,。,课本,P13,例,2,：,【,解,】,C,2,H,6,O(l) + 3O,2,(g)= 2,CO,2,(g) 3H,2,O,(l),46g/mol,1366.8,kJ/mol,1000g,X,X,(,1366.8,kJ/mol ,1000g)/,46g/mol,29710kJ,答：,1kg,乙醇燃烧后放出,29710kJ,热量,设,1kg,乙醇燃烧后放出的热量为,X,已知：,欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为,A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8,B,变式练习,变式练习,氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：,H2(g),1/2O2(g),H2O(l),；,H,285.8kJ/mol,CO(g),1/2O2(g),CO2(g),；,H,283.0kJ/mol,C8H18(l),25/2O2(g),8CO2(g),9H2O(l),；,H,5518kJ/mol,CH4(g),2O2(g),CO2(g),2H2O(l),； ,H,89.3kJ/mol,相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时放出热量最少的是,A H,2,(g) B CO(g) C C,8,H,18,(l) D CH,4,(g),1,已知：,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(l),H=,571.6kJ/mol,CO(g)+1/2O,2,(g)=CO,2,(g),H=,283.0kJ/mol,某,H,2,和,CO,的混合气体完全燃烧时放出,113.74,kJ,热量，同时生成,3.6g,液态水，求原混合气体中,H,2,和,CO,的物质的量之比,课堂练习：,列方程求解,若取金刚石和石墨的混合晶体共,1mol,在,O,2,中完全燃烧，产生的热量为,Q kJ,，则金刚石和石墨的物质的量之比为：,。,2,已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：,C(,金刚石、,s)+O,2,(g)=,CO,2,(g),H,1,395.41kJ/mol, C(,石墨、,s)+O,2,(g)=,CO,2,(g),H,2,393.51kJ/mol,3,已知胆矾溶于水时溶液温度降低，,胆矾分解的热化学方程式为：,CuSO,4,5H,2,O(s)=CuSO,4,(s)+5H,2,O(l),H=+Q,1,kJ/mol,室温下，若将,1mol,无水硫酸铜溶解为溶液,时放热,Q,2,kJ,，,则（ ）,A,Q,1,Q,2,B,Q,1,=Q,2,C,Q,1,Q,2,D,无法确定,A,设计合理的反应过程，注意反应热的正、负号！,盖斯定律的灵活应用,课堂练习：,4.,磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。,3.1g,单质磷（,P,）在,3.2g,氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出,XkJ,热量。,（,1,）通过计算确定反应产物的组成是（用化学式表示）,_,，其相应的质量（,g,）为,_,。,（,2,）已知单质磷的燃烧热为，则与,O2,反应生成固态的反应热,_,。,（,3,）写出反应生成固态的热化学方程式：,_,。,