化學反應熱的計算課件

1、節(jié)節(jié)化學反應熱的計算化學反應熱的計算思考：為什么在熱化學反應方程式中通?？伤伎迹簽槭裁丛跓峄瘜W反應方程式中通?？刹槐砻鞣磻獥l件？不表明反應條件？正逆反應的反應熱效應數值相等，符號相反。正逆反應的反應熱效應數值相等，符號相反。“+”不能省去。不能省去。學與思學與思（1）已知石墨的燃燒熱：）已知石墨的燃燒熱：H=-393.5kJ/mol1.寫出石墨的完全燃燒的熱化學方程式寫出石墨的完全燃燒的熱化學方程式2.二氧化碳轉化為石墨和氧氣的熱化學方程式二氧化碳轉化為石墨和氧氣的熱化學方程式熱化學方程式還可以表示理論可進行實際難進行的化學反應熱化學方程式還可以表示理論可進行實際難進行的化學反應 （2 2）2

2、98K298K，101kPa101kPa時，合成氨反應的熱化學方程時，合成氨反應的熱化學方程式式N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)=2NH(g)=2NH3 3(g) (g) H H = -92.38kJ/mol= -92.38kJ/mol。在該溫度下，取在該溫度下，取1 mol N1 mol N2 2(g)(g)和和3 mol H3 mol H2 2(g)(g)放在一密放在一密閉容器中，在催化劑存在進行反應，測得反應放閉容器中，在催化劑存在進行反應，測得反應放出的熱量總是少于出的熱量總是少于92.38kJ92.38kJ，其原因是什么？，其原因是什么？ 該反應是可逆反應，在密閉容器

3、中進行該反應該反應是可逆反應，在密閉容器中進行該反應將達到平衡狀態(tài)，將達到平衡狀態(tài)， 1 mol N1 mol N2 2(g)(g)和和3 mol H3 mol H2 2(g)(g)不能完不能完全反應生成全反應生成2 mol NH2 mol NH3 3(g)(g)，因而放出的熱量總小于，因而放出的熱量總小于92.38kJ92.38kJ學與思學與思如何測定如何測定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應熱的反應熱H1能直接測定嗎？如何測？能直接測定嗎？如何測？若不能直接測，怎么辦？若不能直接測，怎么辦？1.1.蓋斯定律的內容蓋斯定律的內容: :不管化學反應是一步完成不管化學反應是一步完成或分

4、幾步完成或分幾步完成, ,其反應熱是相同。換句話說其反應熱是相同。換句話說, ,化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關態(tài)有關, ,而與反應的途徑無關。而與反應的途徑無關。HH1+H22.蓋斯定律直觀化 CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3= +實例實例1C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0

5、 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol下列數據表示下列數據表示H2的燃燒熱嗎？的燃燒熱嗎？ H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g)=H2O (l) H244 kJ/mol已知已知 H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol實例實例2 有些化學反應進行很慢或不易直接發(fā)生，有些化學反應進行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得這些反應的反應熱，可通過蓋很難直接測得這些反應的反應熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反應熱數據。斯定律獲得它們的反應熱數據。3蓋斯定律的應用關鍵：關鍵：目標方程式的目標方程式的“四則運算式四

6、則運算式”的導出。的導出。方法：方法：寫出目標方程式確定寫出目標方程式確定“過渡物質過渡物質”（要消去的物質）（要消去的物質）然后用消元法然后用消元法逐一逐一消去消去“過渡物質過渡物質”，導出，導出“四則運算式四則運算式”。 例例1 1，同素異形體相互轉化但反應熱相當小而，同素異形體相互轉化但反應熱相當小而且轉化速率慢，有時還很不完全，測定反應熱很且轉化速率慢，有時還很不完全，測定反應熱很困難?，F在可根據蓋斯提出的觀點困難。現在可根據蓋斯提出的觀點“不管化學反不管化學反應是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應是相同的應是相同的”。已知：。已知： P

7、 P4 4(s,(s,白磷白磷)+5O)+5O2 2(g)=P(g)=P4 4O O1010(s) = -2983.2 kJ/mol(s) = -2983.2 kJ/molH1 P(s, P(s,紅磷紅磷)+5/4O)+5/4O2 2(g)=1/4P(g)=1/4P4 4O O1010(s) = -738.5 kJ/mol(s) = -738.5 kJ/molH2試寫出白磷轉化為紅磷的熱化學方程式試寫出白磷轉化為紅磷的熱化學方程式- 4得得_。P4(s,白磷白磷)=4 P(s,紅磷紅磷) = -29.2 kJ/molH例例2：寫出：寫出石墨變成金剛石石墨變成金剛石的熱化學方程式的熱化學方程式

8、(25,101kPa時時)說明說明： （1 1）可以在書中查找需要的數據可以在書中查找需要的數據 （2 2）并告訴大家你設計的理由。）并告訴大家你設計的理由。查燃燒熱表知：查燃燒熱表知：C(石墨，石墨，s) +O2(g)=CO2(g) H1=-393.5393.5kJ/molkJ/molC(金剛石，金剛石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0395.0kJ/molkJ/mol所以，所以， - 得：得： C(石墨，石墨，s)= C(金剛石，金剛石，s) H=+1.5kJ/mol 觀察該熱化學方程式，回答：金剛石能自動變成石墨嗎？需要什么條件？【例題【例題3】已知】已知 CO(g)

9、+ 1/2 O2(g) =CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(l) H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol試計算試計算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的的H【解】：根據蓋斯定律，反應根據蓋斯定律，反應不論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱不論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱效應都是相同的。下面就看看反應效應都是相同的。下面就看看反應能不能由能不能由三個反應通過加減乘除三個反應通過加減乘除組合而成

10、，也就是說，看看反應組合而成，也就是說，看看反應能不能分成能不能分成幾步完成。幾步完成。 所以，所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol2 + 4 - = 你知道神六的火箭燃料是什么嗎？例例4 4：某次發(fā)射火箭，用某次發(fā)射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃燒，生成中燃燒，生成N N2 2、液態(tài)、液態(tài)H H2 2O O。已知：已知： N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g) (g) H H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(

11、g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H H2 2=-534kJ/mol =-534kJ/mol 假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應的熱化學方程式。假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應的熱化學方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 2-2例例5：已知：已知：CH(g) + 2O2(g) =CO2 (g)+ 2H2O (l) H= -Q1 KJ/mol2H2 (g) +O2 (g) =H2 O (g) H= -Q2KJ/mol2H2 (g) +O2 (g) =

12、H2 O (l) H=- Q3 KJ/mol常溫下常溫下,取體積比取體積比4:1的甲烷和氫氣的混合氣體的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標況標況),經完全燃燒恢復常溫經完全燃燒恢復常溫,放出的熱為放出的熱為:0.4Q1+0. 5Q3 1. 已知已知25、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為：別為： 據此判斷，下列說法正確的是（據此判斷，下列說法正確的是（ ） A. 由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的低金剛石的低 B. 由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比由

13、石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的高金剛石的高 C. 由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的低金剛石的低 D. 由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的高金剛石的高12251.393)()(molkJHgCOgOsC；石墨，12241.395)()(molkJHgCOgOsC；金剛石，A 2,已知下列熱化學方程式：已知下列熱化學方程式： Zn（S）+1/2 O2（g）=ZnO（S）H1； Hg（l）+1/2 O2（g）=HgO（S）H2

14、； 則則 Zn（S）+ HgO（S）= Hg（l）+ ZnO（S），）， H值為值為=？ ( ) A、H2-H1 B、H2+H1 C、H1-H2 D、-H1-H2c二反應熱的計算：二反應熱的計算： 利用反應熱的概念、蓋斯定律、熱化學方程式進行有關反應熱的計算 題型一：有關熱化學反應方程式的的含義及書題型一：有關熱化學反應方程式的的含義及書寫寫 1. 已知一定量的物質參加反應放出的熱量，寫已知一定量的物質參加反應放出的熱量，寫出其熱化學反應方程式。出其熱化學反應方程式。 2、有關反應熱的計算、有關反應熱的計算 （1）蓋斯定律及其應用）蓋斯定律及其應用 （2） 根據一定量的物質參加反應放出的熱量根

15、據一定量的物質參加反應放出的熱量（或根據已知的熱化學方程式），進行有關反（或根據已知的熱化學方程式），進行有關反應熱的計算或比較大小。應熱的計算或比較大小。 (3)利用鍵能計算反應熱利用鍵能計算反應熱 題型二：燃燒熱、中和熱的判斷、求算及測量題型二：燃燒熱、中和熱的判斷、求算及測量課本P13 例1：【解】鈉與氯氣起反應的化學方程式如下Na(s) + 1/2Cl2(g)= NaCl (s)23g/mol H 1.0g 17.87kJH23g/mol(17.87kJ) 1.0g 411kJ/mol答：注意熱化學方程式正確書寫，注意熱化學方程式正確書寫，特別注意有關特別注意有關單位單位的正確書寫的正

16、確書寫。課本P13 例2：【解】C2H6O(l) + 3O2(g)= 2CO2(g) 3H2O (l) 46g/mol 1366.8kJ/mol 1000g XX(1366.8kJ/mol 1000g)/ 46g/mol 29710kJ答：1kg乙醇燃燒后放出29710kJ熱量設設1kg乙醇燃燒后放出的熱量為乙醇燃燒后放出的熱量為X 已知：已知：欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫氣欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫氣的質量比約為的質量比約為 A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8)()()(22gCOgOsCmolkJH/5 .393)()

17、(21)(222lOHgOgHmolkJH/8 .241B變式練習 變式練習氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷的熱化學方程式分別為：氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷的熱化學方程式分別為：H2(g)1/2O2(g)H2O(l)； H285.8kJ/molCO(g)1/2O2(g)CO2(g)； H283.0kJ/molC8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l)；H5518kJ/molCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)； H893kJ/mol相同質量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時相同質量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時放出放出熱量最少的是熱量最少的是 A H2(

18、g) B CO(g) C C8H18(l) D CH4(g)142.9 : 9.43 : 48.4 : 55.8B1已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H=283.0kJ/mol 某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74kJ熱量，同時生成3.6g液態(tài)水，求原混合氣體中H2和CO的物質的量之比_課堂練習：H2:0.2mol CO：0.2mol1:1若取金剛石和石墨的混合晶體共1mol在O2中完全燃燒，產生的熱量為Q kJ，則金剛石和石墨的物質的量之比為： 。2已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學方程式為： C(金剛石,s)+