第三节化学反应热的计算

第三节 化学反应热的计算,许多燃烧反应的反应热可以用如,图所示的装置测定。利用该装置,能直接测定反应,C(s,)+O,2,(g),=,CO(g,),的反应热吗？若不能,直接测定，怎么办？,理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的,意义。,2.,能用盖斯定律、热化学方程式进行简单的反应,热的计算。,（重点）,一、盖斯定律,1840,年，瑞士化学家盖斯（,G.H.Hess,）通过大,量实验证明，不管化学反应是一步完成或分几步完,成，其反应热是相同的。,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。这就是盖,斯定律。,盖斯定律,请思考：由起点,A,到终点,B,有多少条途径？,从不同途径由,A,点到,B,点的位移有什么关系,?,登山的高度与上,山的途径无关，,只与起点和终点,的相对高度有关,如何理解盖斯定律？,盖斯定律,海拔,400 m,海拔,100 m,A,B,H,2,0,H,1,0,S,（始态）,L,（终态）,先从始态,S,变化到到终态,L,，体系放出热量（,H,1,0),。,经过一个循环，体系仍处于,S,态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即,H,1,+,H,2,=0,盖斯定律,用能量守恒定律论证盖斯定律,盖斯定律直观化,H,H,1,+,H,2,盖斯定律,盖斯定律在科学研究中的重要意义,有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯（有副反应发生），这些都给测量反应热造成了困难，利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来。,盖斯定律,C,（,s,）,+O,2,（,g,）,=CO,（,g,），因为,C,燃烧时不可,能完全生成,CO,，总有一部分,CO,2,生成，因此这个反应,的,H,无法直接测得，请同学们自己根据盖斯定律,设计一个方案计算该反应的,H,。,【,提示,】,(1)C(s)+,O,2,(g)=,=CO,2,(g),H,1,=-393.5 kJ/mol,(2)CO(g)+O,2,(g)=CO,2,(g),H,2,=-283.0 kJ/mol,【,练一练,】,盖斯定律,O,2,H,H,2,H,1,H,1,=,H,+,H,2,H,=,H,1,-,H,2,=-393.5 kJ/mol-(-283.0 kJ/mol),=-110.5 kJ/mol,C(s,)+O,2,(g)=,CO(g,),H,=-110.5 kJ/mol,盖斯定律,二、反应热的计算,1.,有关热化学方程式的计算,【,例题,1】25,、,101,kPa,时，使,1.0 g,钠与足量的氯气反应，生成氯化钠晶体并放出,17.87 kJ,的热量，求生成,1 mol,氯化钠的反应热。,解析,：,Na(s,)+Cl,2,(g)=,NaCl(s,),17.87 kJ/g,23 g/mol=411 kJ/mol,答：,生成,1 mol,氯化钠时放出,411 kJ,的热量。,【,例题分析,】,反应热的计算,2.,关于燃烧热的计算,【,例题,2】,乙醇的燃烧热,H,=-1 366.8 kJ/mol,，在,25,、,101,kPa,时，,1 kg,乙醇充分燃烧放出多少热量？,解析,：,n(C,2,H,5,OH)=21.74 mol,1 kg C,2,H,5,OH,燃烧后产生的热量：,1 366.8 kJ/mol,21.74 mol=2.971,10,4,kJ,答：,1kg,乙醇充分燃烧放出,2.971,10,4,kJ,的热量。,反应热的计算,3.,应用盖斯定律进行反应热的计算,关键：,目标方程式的,“,四则运算式,”,的导出,方法：,(1),写出目标方程式，确定,“,过渡物质,”,(,要消去,的物质,),。,(2),然后用消元法逐一消去,“,过渡物质,”,，导出,“,四则运算式,”,。,反应热的计算,【,例题,3】,已知下列反应的反应热为,CH,3,COOH(l)+2O,2,(g)=2CO,2,(g)+2H,2,O(l),H,1,=-870.3 kJ/mol,C(s,)+O,2,(g)=CO,2,(g),H,2,=-393.5 kJ/mol,H,2,(g)+O,2,(g)=H,2,O(l),H,3,=-285.8 kJ/mol,试计算下述反应的反应热：,2C(s)+2H,2,(g)+O,2,(g)=CH,3,COOH(l),反应热的计算,解析：,分析各化学方程式的关系，可知将方程式按,2+-,组合得所求反应的化学方程式,即：,H,=2(,H,2,+,H,3,),-,H,1,H,=2(-393.5 kJ/mol)+(-285.8 kJ/mol),-(-870.3 kJ/mol),=-488.3 kJ/mol,答：,反应,2C(s)+2H,2,(g)+O,2,(g)=CH,3,COOH,(l),的反应热为,-488.3 kJ/mol,。,反应热的计算,【,练一练,】,在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：,C(s,),O,2,(g)=CO,2,(g),H,1,=-393.5 kJ,mol,-1,CO,2,(g),C(s)=2CO(g),H,2,=+,172.5 kJ,mol,-,1,S(s),O,2,(g)=SO,2,(g),H,3,=-,296.0 kJ,mol,-,1,请写出,CO,与,SO,2,反应的热化学方程式。,_,_,。,2CO(g),SO,2,(g)=,S(s,),2CO,2,(g),H,270,kJ,mol,1,反应热的计算,1.,盖斯定律,根据热化学方程式进行计算,根据盖斯定律进行计算,2.,有关反应热的计算,