化学反应热的计算课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级, ,*,单击此处编辑母版标题样式,第一章化学反应与能量,第三节 化学反应热的计算,人教版 高二化学选修,南昌二中陈红云,第一章化学反应与能量第三节 化学反应热的计算人教版 高二,1,目录,盖 斯 定 律,1,反应热的计算,2,3, ,目录盖 斯 定 律1反应热的计算23www.jxjyzy.c,2,1、已知：H,2,(g)+Cl,2,(g)=2HCl(g)H=-184.6kJ/mol,则反应HCl(g)=1/2H,2,(g)+1/2Cl,2,(g)的H为（）,A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol,C.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol,复习:,D,规律:,“正逆”,反应的反应热效应数值,相等,符号相反, ,1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-,3,2、已知H,+,(aq)+OH,-,(aq)=H,2,O(l)H=-57.3kJ/mol，计算下列反应中放出的热量。,（1）用20g NaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量为,kJ。,（2）用0.1molBa(OH),2,配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出热量为,kJ。,（3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应，放出的热量,（大于、小于、等于)57.3kJ，理由是,。,28.65,11.46,小于,醋酸是弱电解质，只是少部分电离，发生电离时要吸热，中和时放热较少, ,2、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H,4,3、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1mol N,2,(g)和3mol 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,1molN,2,(g)和3molH,2,(g)不能完全反应生成2mol NH,3,(g),，,因而放出的热量总小于92.38kJ,温故知新, ,3、298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2,5,H,2,(g)+1/2O,2,(g)=H,2,O(g)H,1,=-241.8kJ/mol,那么，H,2,的燃烧热H究竟是多少？如何计算？,已知：H,2,O(g)=H,2,O(l)H,2,=-44kJ/mol,H,2,(g)+1/2O,2,(g)=H,2,O(l),H=H,1,+H,2,=-285.8kJ/mol,下列数据H,1,表示燃烧热吗？,判断,+=,上述例子应用,了什么规律？, ,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H1,6,影响反应热的因素,1、与温度、压强有关,2、与物质的状态有关,3、与反应物的用量有关,4、与反应途径无关,盖斯定律, ,影响反应热的因素1、与温度、压强有关 www.jxjyzy.,7,一、盖斯定律,1840年，瑞士化学家盖斯（GHHess）通过大量实验事实证明，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。, ,一、盖斯定律1840年，瑞士化学家盖斯（GHHess）通,8,看图理解盖斯定律,某人从山下A到达山顶B，无论是翻山越岭攀登而上，还是坐缆车直奔山顶，其所处的海拔都高了300m,即山的高度与A、B点的海拔有关，而与由A点到达B点的途径无关,这里的A相当于反应体系的始态，B相当于反应体系的终态.山的高度相当于化学反应的反应热, ,看图理解盖斯定律某人从山下A到达山顶B，无论是翻山越岭攀登而,9,1、用能量守恒定律论证盖斯定律,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, ,1、用能量守恒定律论证盖斯定律先从始态S变化到到终态L，体系,10,HH,1,+H,2,2.盖斯定律直观化, ,HH1+H2 2.盖斯定律直观化www.jxjyz,11,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,3,=-283.0 kJ/mol, ,C（s）+O2（g）=CO（g）因为C燃烧时不可能完全,12,H,1,=H,2,+H,3,H,2,=H,1,-H,3,=-393.5 kJ/mol-(-283.0 kJ/mol),=-110.5 kJ/mol,C(s)+O,2,(g)=CO,(g),H=-110.5 kJ/mol, ,H1=H2+H3 www.jxjyzy.co,13,3、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, ,3、盖斯定律在科学研究中的重要意义有些反应进行得很慢www.,14,例1：已知下列各反应的焓变,Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O,2,(g)=CaCO,3,(s),H,1,=-1206.8 kJ/mol,Ca(s)+1/2O,2,(g)=CaO(s),H,2,=-635.1 kJ/mol,C(s,石墨)+O,2,(g)=CO,2,(g),H,3,=-393.5 kJ/mol,试求,CaCO,3,(s)=CaO(s)+CO,2,(g)的焓变,H,4,=+178.2kJ/mol,=, ,例1：已知下列各反应的焓变H4=+178.2kJ/mol,15,例2：按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题,已知：,NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)H,1,=-176kJ/mol,NH3(g)=NH3(aq)H,2,=-35.1kJ/mol,HCl(g)=HCl(aq)H,3,=-72.3kJ/mol,NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)H,4,=-52.3kJ/mol,NH4Cl(s)=NH4Cl(aq)H,5,=？,则第个方程式中的反应热H是_,。,根据盖斯定律和上述反应方程式得：,=+-，即H,5,=+16.3kJ/mol, ,例2：按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题,已知：www,16,例3：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。,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,=-393.5kJ/mol,C(金刚石，s)+O,2,(g)=CO,2,(g)H,2,=-395.0kJ/mol,所以，-得：,C(石墨，s)=C(金刚石，s)H=+1.5kJ/mol, ,例3：写出石墨变成金刚石的热化学方程式,17,例4：同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：,P,4,(s、白磷)+5O,2,(g)=P,4,O,10,(s)H,1,=-2983.2 kJ/mol,P(s、红磷)+5/4O,2,(g)=1/4P,4,O,10,(s),H,2,=-738.5 kJ/mol,试写出白磷转化为红磷的热化学方程式,。,P,4,(s、白磷)=4P(s、红磷)H=-29.2kJ/mol,4：, ,例4：同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还,18,你知道神六的火箭燃料是什么吗？,例5：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,2 ：, ,你知道神六的火箭燃料是什么吗？例5：某次发射火箭，用N2H4,19,正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。,“+”不能省去。,练习,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,C(石墨，s)+O,2,(g)=CO,2,(g)H=-393.5kJ/mol,CO,2,(g)=C(石墨，s)+O,2,(g)H=+393.5kJ/mol, ,正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。练习1.已知石墨的燃,20,2.已知,CO(g)+1/2O,2,(g)=CO,2,(g)H,1,=283.0 kJ/mol,H,2,(g)+1/2O,2,(g)=H,2,O(l)H,2,=285.8 kJ/molC,2,H,5,OH(l)+3O,2,(g)=2CO,2,(g)+3H,2,O(l)H,3,=-1370 kJ/mol试计算2CO(g)4H,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。看看反应能不能分成几步完成。,2+4-=,所以，HH,1,2 H,2,4 H,3,283.22 285.84 1370,339.2 kJ/mol, ,2.已知【解】：根据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分几步,21,二.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。, ,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,22,2、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, ,2、有关反应热的计算 www,23,二.反应热的计算,1、有关热化学方程式的计算,【例1】25、101kPa时，使1.0 g钠与足量的氯气反应，生成氯钠晶体并放出17.87 kJ的热量，求生成1 mol氯化钠的反应热。,【解】Na(g)+Cl,2,(g)=NaCl(s),17.87 kJ/1g 23 g/mol=411 kJ/mol,答：生成1 mol NaCl时的反应热-411 kJ/mol。, ,二.反应热的计算1、有关热化学方程式的计算www.jxjy,24,2、有关燃烧热的计算,【例2】乙醇的燃烧热H=-1366.8 kJ/mol，在25、101kPa时，1 kg 乙醇充分燃烧后放出多少热量？,【解】n(C,2,H,5,OH)=1000 g/46g/mol =21.74mol,1 kg C,2,H,5,OH燃烧后产生的热量：,1366.8 kJ/mol 21.74mol=2.971 10,4,kJ,答：1 kg C,2,H,5,OH燃烧后放出2.971 10,4,kJ的热量。, , www.jxdjg.gov,25,3、应用盖斯定律的计算,【例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,(