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姜1.1化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)_第4頁(yè)
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1、物質(zhì)變化物質(zhì)變化物理變化物理變化化學(xué)變化化學(xué)變化四種基本反應(yīng)四種基本反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1.吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)2.反應(yīng)熱及其測(cè)定反應(yīng)熱及其測(cè)定二、化學(xué)反應(yīng)的焓變二、化學(xué)反應(yīng)的焓變1.焓及反應(yīng)焓變焓及反應(yīng)焓變2.熱化學(xué)方程式書寫熱化學(xué)方程式書寫三、反應(yīng)焓變的計(jì)算三、反應(yīng)焓變的計(jì)算1.蓋斯定律蓋斯定律2. 焓變計(jì)算舉例焓變計(jì)算舉例1.1化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 教學(xué)目標(biāo)n1、了解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的實(shí)質(zhì),知道反應(yīng)熱是對(duì)反應(yīng)熱效應(yīng)的定量表示,明確反應(yīng)熱符號(hào)

2、的規(guī)定.n2、初步學(xué)習(xí)測(cè)定反應(yīng)熱的基本原理和方法.( (一一) )吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)1.1.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較 類型類型 比較比較放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義定義有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量成物具有的總能量與化學(xué)鍵強(qiáng)弱與化學(xué)鍵強(qiáng)弱關(guān)系關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放出的生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂總能量大于反應(yīng)物分子斷裂舊

3、鍵時(shí)吸收的總能量舊鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放出的生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷裂總能量小于反應(yīng)物分子斷裂舊鍵時(shí)吸收的總能量舊鍵時(shí)吸收的總能量2.2.圖像表示圖像表示能量能量反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)能量能量反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)1.11.1化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱3.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)常見的放熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)活潑金屬與水或酸的反應(yīng)。如活潑金屬與水或酸的反應(yīng)。如2Al+6HCl2AlCl3+3H2酸堿中和反應(yīng)。如酸堿中和反應(yīng)。如2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O 燃燒反應(yīng)。如燃

4、燒反應(yīng)。如C、CO、C2H5OH等到的燃燒等到的燃燒多數(shù)化合反應(yīng)。如多數(shù)化合反應(yīng)。如Na2O+H2O 2NaOH,SO3+H2O=H2SO4多數(shù)分解反應(yīng),如多數(shù)分解反應(yīng),如CaCO3 CaO+CO22NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O (s)BaCl2+2NH3 +10H2OC(s)+H2O(g) CO+H2CO2+C 2CO高溫高溫高溫高溫高溫高溫(2)常見的吸熱反應(yīng))常見的吸熱反應(yīng)1.1化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱例例1 1 下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是( ( ) )A.A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.B.放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生放熱反應(yīng)

5、在常溫下一定很容易發(fā)生C.C.反應(yīng)是放熱的還是吸熱的必須看反應(yīng)物和生成物所具有的反應(yīng)是放熱的還是吸熱的必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小總能量的相對(duì)大小D.D.吸熱反應(yīng)大一定的條件下也能發(fā)生吸熱反應(yīng)大一定的條件下也能發(fā)生CDCD 練一練例例2 2下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是( ( ) )A.Al+HCl(A.Al+HCl(稀稀) )B.Ba(OH)B.Ba(OH)2 28H8H2 2O+NHO+NH4 4Cl(s)Cl(s)C.KClOC.KClO3 3受熱分解受熱分解D.CaO+HD.CaO+H2 2O OADAD1.反應(yīng)熱的相關(guān)概念(二)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱及其測(cè)

6、定(1)反應(yīng)熱的意義:描述化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收熱量的物理量.(2)反應(yīng)熱的定義:化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量.(3)反應(yīng)熱的符號(hào):Q.吸熱反應(yīng)Q為正值,放熱反應(yīng)Q為負(fù)值.(4)反應(yīng)熱的單位: J或kJ.1.1化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱為了測(cè)定反應(yīng)熱,專門設(shè)計(jì)了測(cè)量的儀器:為了測(cè)定反應(yīng)熱,專門設(shè)計(jì)了測(cè)量的儀器:量熱計(jì)量熱計(jì) 簡(jiǎn)易量熱計(jì)示意圖簡(jiǎn)易量熱計(jì)示意圖結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu):內(nèi)筒內(nèi)筒 外筒外筒 溫度計(jì)溫度計(jì) 攪拌器攪拌器杯蓋杯蓋 保溫材料保溫材料 Q= - C(T2 -T1)- C0m(T2-T1)C熱容,當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時(shí),溫度每升高1K所吸收的熱量,稱為該物質(zhì)的熱容;C0比熱容,單位

7、質(zhì)量物質(zhì)的熱容;T熱力學(xué)溫度,也叫開爾文溫度, 單位為k,T(k)=t(0c)+273.15如何求算一個(gè)體系放出或吸收的熱量呢?1、向量熱計(jì)內(nèi)筒中加入1.0mol/L的鹽酸100mL,蓋上杯蓋,插溫度計(jì),勻速攪拌后記錄初始溫度T12、向250 mL燒杯中加入1.0mol/L的NaOH溶100mL, 調(diào)節(jié)其溫度,使與量熱計(jì)中鹽酸的溫度相同。3、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計(jì)中,蓋好杯蓋,勻速攪拌,記錄體系達(dá)到的最高溫度T2。4、假設(shè)溶液的比熱等于水的比熱并忽略量熱計(jì)的熱容,根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值,計(jì)算此中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。2.反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定P3各組按要求實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算各反應(yīng)的反應(yīng)熱試驗(yàn)組 實(shí)

8、 驗(yàn)溶液初始溫度T1溶液最高溫度T2反應(yīng)熱1NaOH溶液與鹽酸2KOH溶液與鹽酸3NaOH溶液與硝酸結(jié)果:測(cè)定的反應(yīng)熱相同。思考:三組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否一樣?原因: 反應(yīng)的實(shí)質(zhì)相同 H+OH-=H2O 溶液的體積相同 H+和OH-濃度均相同中和熱:是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)放出的熱量,其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無(wú)關(guān)。為保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性,在測(cè)定過(guò)程中應(yīng)注意什么? (1)反應(yīng)熱的計(jì)算式進(jìn)行了以下處理: a、忽略量熱計(jì)的熱容 b、認(rèn)為稀溶液與水的比熱相同 c、認(rèn)為熱容不隨溫度的變化而變化(2)酸或堿略稍過(guò)量 使中和反應(yīng)進(jìn)行完全(3)酸和堿的濃度宜小不宜大 為了使測(cè)得的中和熱更準(zhǔn)確

9、 (4)記錄最高溫度。討論下列問(wèn)題 1.本實(shí)驗(yàn)中若把100 mL 1.0 mol/L的鹽酸改為100 mL 1.0 mol/L醋酸,所測(cè)結(jié)果是否會(huì)有所變化?為什么?答案:1.會(huì)有所變化。因?yàn)榇姿釣槿蹼娊赓|(zhì),其電離時(shí)要吸熱,故將使測(cè)得結(jié)果偏小。 例例3 3100mL 1.0mol/L100mL 1.0mol/L鹽酸與鹽酸與100mL 1.0mol/LNaOH100mL 1.0mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)進(jìn)行中和反應(yīng). .通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量可計(jì)算中和熱通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量可計(jì)算中和熱, ,回答下列問(wèn)題回答下列問(wèn)題: :(1)(1)從實(shí)

10、驗(yàn)裝置上看從實(shí)驗(yàn)裝置上看, ,圖中尚缺少的一種玻璃圖中尚缺少的一種玻璃 . .(2)(2)燒杯間塞滿碎紙條的作用是燒杯間塞滿碎紙條的作用是(3)(3)大燒杯上如果不蓋硬紙板大燒杯上如果不蓋硬紙板, ,求得中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值將求得中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值將 ( (填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“無(wú)影響無(wú)影響”) )(4)NaOH(4)NaOH溶液的濃度大于溶液的濃度大于HClHCl溶液的濃度的作用是溶液的濃度的作用是 , , 當(dāng)室溫于當(dāng)室溫于1010時(shí)進(jìn)行時(shí)進(jìn)行, ,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)造成較大誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)造成較大誤差, ,原因是原因是 . .環(huán)形玻璃攪拌棒環(huán)形玻璃攪拌棒減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失減

11、少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失偏小偏小確保鹽酸完全被中和確保鹽酸完全被中和散熱較快散熱較快碎紙屑碎紙屑溫度計(jì)溫度計(jì)硬紙板硬紙板一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(一)反應(yīng)熱(一)反應(yīng)熱1、概念、概念 吸熱吸熱2、表示、表示 Q 放熱放熱3、獲取反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的方法、獲取反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的方法 理論計(jì)算理論計(jì)算 實(shí)驗(yàn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)測(cè)定(二)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)測(cè)定(二)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)測(cè)定1、原理、原理Q= C(T2T1) = c c0 0m(Tm(T2 2T T1 1) )2、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)課堂小結(jié)熱化學(xué)1.下列說(shuō)法正確的是 ( )A.物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出的熱量來(lái)源于對(duì)反應(yīng)的加熱B.化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外,還發(fā)生能量變化。C.

12、化學(xué)反應(yīng)中放出的熱才是反應(yīng)熱D.需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)【練習(xí)】 2.下列各項(xiàng)與反應(yīng)熱的大小無(wú)關(guān)的是( ) A.反應(yīng)物的狀態(tài) B.溫度 C.反應(yīng)物的多少 D.反應(yīng)熱的單位D DB B二、化學(xué)反應(yīng)的焓變二、化學(xué)反應(yīng)的焓變1.焓: 物質(zhì)所具有的能量稱為焓(用H表示)。注意: 焓是一個(gè)物理量; 焓是物質(zhì)固有的性質(zhì),與密度相似。2.焓變: 反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差,稱為反應(yīng)焓變。 (1)符號(hào):H (2)單位:J/mol或KJ/mol (3)表達(dá)式: H=H(反應(yīng)產(chǎn)物) H(反應(yīng)物)(一)焓及焓變的定義二、化學(xué)反應(yīng)的焓變3.焓變與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系:吸熱反應(yīng):H0,即產(chǎn)物的焓(

13、產(chǎn)物具有的總能量)大于反應(yīng)物的焓(反應(yīng)物具有的總能量 ),當(dāng)由反應(yīng)物生成產(chǎn)物時(shí),需吸收能量。放熱反應(yīng):H0,即產(chǎn)物的焓(產(chǎn)物具有的總能量)小于反應(yīng)物的焓(反應(yīng)物具有的總能量 ),當(dāng)由反應(yīng)物生成產(chǎn)物時(shí),需釋放能量。4.4.等壓反應(yīng)熱與焓變之間的關(guān)系:等壓反應(yīng)熱與焓變之間的關(guān)系:對(duì)于等壓條件等壓條件下的化學(xué)反應(yīng),若只存在化學(xué)能與熱能只存在化學(xué)能與熱能之間的相互轉(zhuǎn)化,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于焓變,表示為:Qp=H。當(dāng)H為“”( H0)時(shí),為吸熱反應(yīng)二、化學(xué)反應(yīng)的焓變二、化學(xué)反應(yīng)的焓變1.1.熱化學(xué)方程式的定義:熱化學(xué)方程式的定義:表示反應(yīng)熱的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式。表示反應(yīng)熱的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方

14、程式。2.2.熱化學(xué)方程式的意義:熱化學(xué)方程式的意義:不僅表示反應(yīng)中不僅表示反應(yīng)中物質(zhì)變化物質(zhì)變化而且表示反應(yīng)中的而且表示反應(yīng)中的能量變化能量變化。例:例:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ; H (298K)=285.8kJmol1( (二二) )熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式H H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) ; H H (298K)=241.8kJ (298K)=241.8kJmolmol11 H H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) ; H H (298K)=285.8kJ (298K)=285.8

15、kJmolmol11 2H 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) ; H H (298K)=571.6kJ (298K)=571.6kJmolmol113.3.書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的問(wèn)題書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的問(wèn)題(1)(1)要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài),要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài),氣體用氣體用g g表示表示, ,固體用固體用s s表示表示; ;液體用液體用l l表示表示; ;溶液用溶液用aqaq表示表示。(一般不寫反應(yīng)條件,不寫。(一般不寫反應(yīng)條件,不寫或或。)。)(2)(2)要要注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)。如不注明,即表

16、示在。如不注明,即表示在101KPa101KPa和和25 25 。(3)(3)方程式中的計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù),而是方程式中的計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù),而是表示物質(zhì)的量表示物質(zhì)的量,可以,可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。相同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí),是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。相同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí), H H也同倍數(shù)改變。也同倍數(shù)改變。(5 5)H H的的值與方程式中的物質(zhì)前的系數(shù)成正比,若反應(yīng)的的值與方程式中的物質(zhì)前的系數(shù)成正比,若反應(yīng)逆向進(jìn)逆向進(jìn) 行行,H H的數(shù)值的數(shù)值改變符號(hào)改變符號(hào),但絕對(duì)值不變。,但絕對(duì)值不變。(4)(4)在熱化學(xué)方程式中要表明反應(yīng)放出或吸收的熱量的在熱化學(xué)方程

17、式中要表明反應(yīng)放出或吸收的熱量的數(shù)值和單位數(shù)值和單位,并用并用“;”將化學(xué)方程式與將化學(xué)方程式與 H H 隔開。放熱反應(yīng)的為隔開。放熱反應(yīng)的為“-”-”,吸熱,吸熱反應(yīng)的為反應(yīng)的為“+”+”,單位為,單位為J/molJ/mol或或kJ/molkJ/mol。 例例11已知已知298K298K時(shí),由氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)生成時(shí),由氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)生成1mol1mol氨氣放熱氨氣放熱46.2kJ,46.2kJ,將下列化學(xué)方程式寫成熱化學(xué)方程式將下列化學(xué)方程式寫成熱化學(xué)方程式. . (1)3/2H2+1/2N2=NH33/2H2(g)+1/2N2(g)=NH3(g); H=-46.2kJ/mol(2)3H2+N

18、2=2NH32H2(g)+N2(g)=2NH3(g); H=-92.4kJ/mol(3) NH3=3/2H2+1/2N2NH3 (g) =3/2H2 (g) +1/2N2 (g) ; H=+46.2kJ/mol 例例22寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(1)1molC(1)1molC2 2H H5 5OH(l)OH(l)完全燃燒生成完全燃燒生成COCO2 2(g)(g)和和H H2 2O(l)O(l)放出放出1366.8kJ1366.8kJ的熱量。的熱量。(2)2molC(2)2molC2 2H H2 2(g)(g)在在O O2 2(g)(g)中完全燃燒生成中完全燃燒生成C

19、OCO2 2(g)(g)和和H H2 2O(l)O(l)放出放出259.8kJ259.8kJ熱量。熱量。(3)1molC(3)1molC(石墨石墨) )與適量與適量H H2 2O(g)O(g)反應(yīng)生成反應(yīng)生成CO(g)CO(g)和和H H2 2(g)(g),吸收,吸收131.3kJ131.3kJ熱量。熱量。C C2 2H H5 5OH(l)+3OOH(l)+3O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+3H(g)+3H2 2O(l)O(l);H(298K)=-1366.8kJmolH(298K)=-1366.8kJmol-1-12C2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g

20、)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)O(l);H(298K)=-259.8kJmolH(298K)=-259.8kJmol-1-1C(sC(s,石墨,石墨)+H)+H2 2O(g)=CO(g)+HO(g)=CO(g)+H2 2(g)(g);H(298K)=+131.3kJmolH(298K)=+131.3kJmol-1-1三、蓋斯定律及反應(yīng)焓變的計(jì)算三、蓋斯定律及反應(yīng)焓變的計(jì)算蓋斯定律蓋斯定律:對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng),無(wú)論是一步完成還是分幾步完成,對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng),無(wú)論是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)焓變是相同的其反應(yīng)焓變是相同的H HH H1 1H H2 2如如H

21、H H H H H或或H H H H H H說(shuō)明:說(shuō)明:( () )蓋斯定律的含義為:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反蓋斯定律的含義為:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與反應(yīng)進(jìn)行的具體途徑無(wú)關(guān)應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與反應(yīng)進(jìn)行的具體途徑無(wú)關(guān)( () )根據(jù)蓋斯定律,熱化學(xué)方程式可以直接相加減,焓變的數(shù)值隨根據(jù)蓋斯定律,熱化學(xué)方程式可以直接相加減,焓變的數(shù)值隨之進(jìn)行相加減之進(jìn)行相加減( () )利用蓋斯定律,可以間接計(jì)算一些無(wú)法直接測(cè)得的反應(yīng)的變利用蓋斯定律,可以間接計(jì)算一些無(wú)法直接測(cè)得的反應(yīng)的變例例3試?yán)迷嚴(yán)?98時(shí)下述反應(yīng)焓變的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)

22、算在此溫度下時(shí)下述反應(yīng)焓變的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算在此溫度下 C(s)+1/2O2(g)CO(g)的焓變的焓變已知:已知:C(s)+O2(g)CO2(g); H1393.5kJ/mol CO(g)+1/2O2CO2(g); H2283.0kJ/molH3 H1 H2 393.5kJ/mol 283.0kJ/mol110.5kJ/mol練練【例例4 4】已知金剛石和石墨分別在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為已知金剛石和石墨分別在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為C(C(金剛石,金剛石,s)+Os)+O2 2(g) (g) COCO2 2(g);H=(g);H=395.41 kJmol395.41 kJmol-

23、1-1, ,C(C(石石 墨,墨,s)+Os)+O2 2(g) (g) COCO2 2(g) ; H=(g) ; H=393.51 kJmol393.51 kJmol-1-1, ,則金剛石轉(zhuǎn)化為石墨時(shí)的熱化學(xué)方程式為則金剛石轉(zhuǎn)化為石墨時(shí)的熱化學(xué)方程式為_。由此看來(lái)更穩(wěn)定的碳的同素異形體為由此看來(lái)更穩(wěn)定的碳的同素異形體為_。若取金剛石和石墨的混合晶體共若取金剛石和石墨的混合晶體共1 mol 1 mol 在在O O2 2中完全燃燒,產(chǎn)生熱量中完全燃燒,產(chǎn)生熱量為為Q kJ,Q kJ,則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之比為則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之比為_(用含(用含Q Q的代的代數(shù)式表示)。數(shù)式表示)。C(

24、C(金剛石,金剛石,s)s)C(C(石墨,石墨,s)s);H=H=1.90 kJmol1.90 kJmol-1-1。石墨石墨Q Q393.51393.51395.41395.41Q Q 思路解析思路解析 由蓋斯定律,要得到金剛石和石墨的轉(zhuǎn)化關(guān)系,可將兩由蓋斯定律,要得到金剛石和石墨的轉(zhuǎn)化關(guān)系,可將兩個(gè)熱化學(xué)方程式相減即得,個(gè)熱化學(xué)方程式相減即得,C C(金剛石,(金剛石,s s)C(C(石墨,石墨,s)=0s)=0。HH3 3=H=H1 1HH2 2= =395.41 kJmol395.41 kJmol-1-1+393.51 kJmol+393.51 kJmol-1-1= =1.90 1.90

25、 kJmolkJmol-1-1。即即C C(金剛石,(金剛石,s s)C C(石墨,(石墨,s) H=s) H=1.90 kJmol1.90 kJmol-1-1??梢娊饎偸D(zhuǎn)化為石墨放出熱量,說(shuō)明石墨的能量更低,較金剛石可見金剛石轉(zhuǎn)化為石墨放出熱量,說(shuō)明石墨的能量更低,較金剛石穩(wěn)定。穩(wěn)定。 n(金剛石) Q393.51n(石 墨) 395.41Q用用“十字交叉十字交叉”法法【例例5 5】 發(fā)射衛(wèi)星時(shí)可用肼發(fā)射衛(wèi)星時(shí)可用肼(N(N2 2H H4 4) )為燃料,用二氧化氮為氧化劑,為燃料,用二氧化氮為氧化劑,這兩種物質(zhì)反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵狻R阎哼@兩種物質(zhì)反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?。已知?N N2

26、2(g)+2O(g)+2O2 2(g) (g) 2NO2NO2 2(g) ;H(g) ;H1 1=+67.7 kJmol=+67.7 kJmol-1-1 N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g) (g) N N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(g) ;HO(g) ;H2 2534 kJmol534 kJmol-1-1試計(jì)算試計(jì)算1 mol 1 mol 肼和二氧化氮完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量為肼和二氧化氮完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量為_kJ_kJ,寫出肼與二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:,寫出肼與二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_。567.85 2 567.85 2 2 N2 N2 2H H4

27、4(g)+2NO(g)+2NO2 2(g) (g) 3N3N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(g) O(g) ;HH1 135.7 kJmol1 135.7 kJmol-1-1解析:解析:由題意可知:由題意可知:N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g) (g) 2NO2NO2 2(g) H(g) H1 1=+67.7 kJmol=+67.7 kJmol-1-1N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g) (g) N N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(g) HO(g) H2 2= =534 kJmol534 kJmol-1 -1 據(jù)蓋斯定律,為在反應(yīng)物中消去據(jù)蓋

28、斯定律,為在反應(yīng)物中消去O O2 2并得到并得到N N2 2H H4 4和和NONO2 2的反應(yīng)。的反應(yīng)。令令2-2-得:得:2 N2 N2 2H H4 4(g)(g)N N2 2(g) (g) 2N2N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(g)O(g)2NO2NO2 2(g)(g);HH2H2H2 2-H-H1 1,整理得:,整理得:2 N2 N2 2H H4 4(g)+2NO(g)+2NO2 2(g) (g) 3N3N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(g)O(g)HH2H2H2 2HH1 1534 kJmol534 kJmol-1-12 267.7 kJmol67.7 kJmol-

29、1-11 135.7 kJmol1 135.7 kJmol-1-1。則則1 mol N1 mol N2 2H H4 4反應(yīng)放出的熱量為反應(yīng)放出的熱量為567.85 kJ567.85 kJ。 答案:答案:567.85 2 N567.85 2 N2 2H H4 4(g)+2NO(g)+2NO2 2(g) (g) 3N3N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(g) O(g) ;HH1 135.7 1 135.7 kJmolkJmol-1-1【例例6 6】 已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式:已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式:2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) 2H2H2 2O(l) ; H=O(

30、l) ; H=571.6 kJmol571.6 kJmol-1-1C C3 3H H8 8(g)+5O(g)+5O2 2(g) (g) 3CO3CO2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l) ; H=O(l) ; H=2 220 kJmol2 220 kJmol-1-1根據(jù)上面兩個(gè)熱化學(xué)方程式,試回答下列問(wèn)題:根據(jù)上面兩個(gè)熱化學(xué)方程式,試回答下列問(wèn)題:(1)H(1)H2 2的燃燒熱的燃燒熱( (指指1 mol 1 mol 可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物所放出的可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物所放出的熱量熱量) )為為_,C C3 3H H8 8的燃燒熱為的燃燒熱為_。(2)1 mol H(2)1

31、mol H2 2和和2 mol C2 mol C3 3H H8 8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為_。(3)(3)現(xiàn)有現(xiàn)有H H2 2和和C C3 3H H8 8的混合氣體共的混合氣體共5 mol ,5 mol ,完全燃燒時(shí)放熱完全燃燒時(shí)放熱3 847 kJ,3 847 kJ,則則在混合氣體中在混合氣體中H H2 2和和C C3 3H H8 8的體積比是的體積比是_。285.8 kJmol-12 220 kJmol-14 725.8 kJ3 1解析:解析:(1)據(jù)題給的熱化學(xué)方程式可知,據(jù)題給的熱化學(xué)方程式可知,H2的燃燒熱為的燃燒熱為571.6 kJmol

32、-12=285.8 kJmol-1,C3H8的燃燒熱為的燃燒熱為2 220 kJmol-1。(2)據(jù)公式據(jù)公式Q放放=n(可燃物可燃物)H,1 mol H2和和2 mol C3H8組成的混合組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為氣體完全燃燒釋放的熱量為285.8 kJmol-11 mol+2 220 kJmol-12 mol=4 725.8 kJ。(3)設(shè)混合氣體設(shè)混合氣體H2的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為x,則,則C3H8的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為5 mol x,所以:所以:285.8 kJmol-1x+(5 mol x)2 220 kJmol-1=3847 kJ, 解方程得解方程得x=3.75 mol

33、, 則則5 mol x=1.25 mol。 故故V(H2) V(C3H8)=3.75 mol 1.25 mol=3 1。答案:答案:(1)285.8 kJmol-1 2 220 kJmol-1 (2)4 725.8 kJ (3)3 1【例例7 7】已知下列熱化學(xué)方程式:已知下列熱化學(xué)方程式:(1)Fe(1)Fe2 2O O3 3(s)+3CO(g) (s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2Fe(s)+3CO2 2(g) ; H=(g) ; H=25 kJmol25 kJmol-1-1(2)3Fe(2)3Fe2 2O O3 3(s s)+CO(g)+CO(g) 2Fe2Fe3 3O O4 4(s)+CO(s)+CO2 2(g) ; H=(g) ; H=47 kJmol47 kJmol-1-1(3)Fe(3)Fe3 3O O4 4(s)+CO(g) (s)+CO(g) 3FeO(s)+CO3FeO(s)+CO2 2(g) ; H=+19 kJmol(g) ; H=+19 kJmol-1-1寫出寫出FeO(s)FeO(s)被被CO

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