化学反应热的计算专业知识讲座

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,*,本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。,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),HH,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，HH12 H24 H3283.22 285.84 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)；H285.8kJ/mol,CO(g)1/2O2(g)CO2(g)；H283.0kJ/mol,C8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l)；H5518kJ/mol,CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)；H89.3kJ/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：_。,