化学反应热的计算第一课时.ppt

2020 3 4 第三节化学反应热的计算 第一课时 2020 3 4 温故 在25oC 101kPa时 有两个由H2和O2化合成1molH2O的反应 一个生成液态水 放出285 8kJ的热量 一个生成气态水 放出241 8kJ的热量 请分别写出这两个变化的热化学方程式 2020 3 4 H2 g 1 2O2 g H2O l H1 285 8kJ mol H2 g 1 2O2 g H2O g H2 241 8kJ mol H2O g H2O l H3 44 0KJ mol 观察发现 H1 H2 H3 反应H2 g 1 2O2 g H2O l 无论是一步完成还是分两步完成 其反应热是相同的 2020 3 4 一 盖斯定律 Hess slaw 瑞士著名化学家 1 定义 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 即 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 新知探索 2020 3 4 H1 H2 H3之间有何关系 C H1 A B H2 H3 2 盖斯定律直观化 H1 H2 H3 2020 3 4 看下面的图理解盖斯定律 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 看下面的图理解盖斯定律 图1 9山的高度与上山的途径无关 2020 3 4 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 H10 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 H1 H2 0 S 始态 L 终态 H1 0 H1 H2 0 H2 0 2020 3 4 3 应用 可间接求算某反应的反应热 例 已知 C s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol求 C s 1 2O2 g CO g 的反应热 H3 2020 3 4 法一 虚拟路径法 H1 H2 H3 2020 3 4 393 5kJ mol 283 0kJ mol C s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol C s 1 2O2 g CO g H3 H3 H1 H2 110 5kJ mol 法二 方程式加减法 2020 3 4 例1 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 2020 3 4 查P7燃烧热表知 C 石墨 s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol C 金刚石 s O2 g CO2 g H2 395 0kJ mol 因为 故 H3 H1 H2C 石墨 s C 金刚石 s H3 1 5kJ mol 观察该热化学方程式 回答 石墨能自动变成金刚石吗 需要什么条件 C 石墨 s C 金刚石 s H3 2020 3 4 你知道神七的火箭燃料吗 例2 某次发射火箭 用N2H4 肼 在NO2中燃烧 生成N2 液态H2O 已知 N2 g 2O2 g 2NO2 g H1 67 2kJ mol N2H4 g O2 g N2 g 2H2O l H2 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 2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O l H 1135 2kJ mol 2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O l H 2020 3 4 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 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 小结 2020 3 4 例3 已知下列各反应的焓变 Ca s C s 石墨 3 2O2 g CaCO3 s H 1206 8kJ mol Ca s 1 2O2 g CaO s H 635 1kJ mol C s 石墨 O2 g CO2 g H 393 5kJ mol试求 CaCO3 s CaO s CO2 g 的焓变 178 2kJ mol 2020 3 4 练习1 按照盖斯定律 结合下述反应方程式 回答问题 已知 1 NH3 g HCl g NH4Cl s H1 176kJ mol 2 NH3 g H2O l NH3 aq H2 35 1kJ mol 3 HCl g H2O l HCl aq H3 72 3kJ mol 4 NH3 aq HCl aq NH4Cl aq H4 52 3kJ mol 5 NH4Cl s 2H2O l NH4Cl aq H5 则第 5 个方程式中的反应热 H5是 根据盖斯定律和上述反应方程式得 4 3 2 1 5 即 H5 16 3kJ mol 2020 3 4 练习2 已知 CO g 1 2O2 g CO2 g H1 283 0kJ mol H2 g 1 2O2 g H2O l H2 285 8kJ mol C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l H3 1370kJ mol试计算 2CO g 4H2 g H2O l C2H5OH l 的 H 解 2 4 H H1 2 H2 4 H3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kJ mol 2020 3 4 再见