化學(xué)反應(yīng)熱的計算課件

1、ks5u精品課件第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計算化學(xué)反應(yīng)熱的計算教學(xué)目標：教學(xué)目標：1、從能量守恒角度理解并掌握蓋斯定律；、從能量守恒角度理解并掌握蓋斯定律；2、能正確運用蓋斯定律解決具體問題；、能正確運用蓋斯定律解決具體問題；3、學(xué)會化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計算。、學(xué)會化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計算。強調(diào)：強調(diào)：正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相等，符號相反。等，符號相反?！?”不能省去。不能省去。知識回顧知識回顧已知石墨的燃燒熱：已知石墨的燃燒熱：H=-393.5kJ/mol 1）寫出石墨的完全燃燒的熱化學(xué)方程式）寫出石墨的完全燃燒的熱化學(xué)方程式 2）二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨和氧氣的熱化學(xué)方程式）

2、二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨和氧氣的熱化學(xué)方程式如何測定如下反應(yīng)如何測定如下反應(yīng): : C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 的反應(yīng)熱的反應(yīng)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？思考思考計算計算1.蓋斯定律的內(nèi)容蓋斯定律的內(nèi)容:不管化學(xué)反不管化學(xué)反應(yīng)是應(yīng)是一步完成一步完成或或分幾步完成分幾步完成,其其反應(yīng)熱相同反應(yīng)熱相同。換句話說。換句話說,化學(xué)反化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始始態(tài)態(tài)和和終態(tài)終態(tài)有關(guān)有關(guān),而而與反應(yīng)的途徑與反應(yīng)的途徑無關(guān)。無關(guān)。2、如何理解蓋斯定律？、如何理解蓋斯定律？ H H、H H1 1、H H2 2

3、之間有何關(guān)系？之間有何關(guān)系？H=H=H H1 1+ +H H2 2BHACH1H2 CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2例例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 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol下列數(shù)據(jù)表示下列數(shù)據(jù)表示H2的燃燒熱嗎？的燃燒熱嗎？Why？ H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) H1241.

4、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(xué)反應(yīng)進行很慢或不易直接發(fā)有些化學(xué)反應(yīng)進行很慢或不易直接發(fā)生，生，很難直接測得很難直接測得這些反應(yīng)的這些反應(yīng)的反應(yīng)熱反應(yīng)熱，可，可通過蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。通過蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。2 2蓋斯定律的應(yīng)用蓋斯定律的應(yīng)用關(guān)鍵：關(guān)鍵：目標方程式的目標方程式的“四則運算式四則運算式”的導(dǎo)的導(dǎo)出出方法：方法： 1.寫出目標方程式確定寫出目標方程式確定“過渡物質(zhì)過渡物質(zhì)” (要消去的物質(zhì)要消去的物質(zhì)) 2.

5、然后用消元法逐一消去然后用消元法逐一消去“過渡物質(zhì)過渡物質(zhì)”，導(dǎo)出，導(dǎo)出“四則運算式四則運算式”。蓋斯簡介蓋斯簡介【例【例1】已知】已知 CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ; H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ; H2= 285.8 kJ/mol C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l); H3=-1370 kJ/mol試計算試計算: 2CO(g) 4 H2(g) = H2O(l) C2H5OH (l) 的的H【解】：【解】：2 + 4 - = HH12 H24 H3 283.22

6、 285.84 1370 339.2 kJ/mol你知道神六的火箭燃料是什么嗎？你知道神六的火箭燃料是什么嗎？例例2：某次發(fā)射火箭，用：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在（肼）在NO2中燃燒，生成中燃燒，生成N2、液態(tài)、液態(tài)H2O。已知：。已知： N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) ; H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g) = N2(g)+2H2O(l); H2=-534kJ/mol 假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g) = 3N2(g)+4H2O(l) ;

7、H=-1135.2kJ/mol 例例3：已知：已知：CH (g) + 2O2(g)= CO2 (g) + 2H2 O (l); H= -Q1 KJ/mol2H2（g）+O2（g） = 2H2 O （g）; H= -Q2 KJ/mol2H2（g）+O2（g） = 2H2 O （l）; H=- Q3 KJ/mol 常溫下常溫下,取體積比取體積比4:1的甲烷和氫氣的的甲烷和氫氣的混合氣體混合氣體11.2L(標況標況),經(jīng)完全燃燒恢復(fù)常溫經(jīng)完全燃燒恢復(fù)常溫,放出的熱為放出的熱為:0.4Q1+0.05Q3 1. 已知已知25、101kPa下，石墨、金剛下，石墨、金剛 石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：石燃燒的

8、熱化學(xué)方程式分別為： 據(jù)此判斷，下列說法正確的是（據(jù)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(yīng)；等質(zhì)量由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低時，石墨的能量比金剛石的低 B. 由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高時，石墨的能量比金剛石的高; C. 由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低時，石墨的能量比金剛石的低 D. 由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高時，石墨的能量比金剛石的高AC

9、(石墨，石墨，s)+O2(g)= CO2(g) H1=-393.5kJ/molC(金剛石，金剛石，s)+O2(g)= CO2(g) H2=-395.0kJ/mol練習(xí)：練習(xí)： 2. 在在100 g 碳不完全燃燒所得氣體中，碳不完全燃燒所得氣體中，CO占占1/3體積，體積，CO2占占2/3體積，且體積，且C(s) +1/2O2(g) = CO(g)； = 110.35 kJ/molCO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)； = 282.57 kJ/mol與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是( )A.392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 7

10、84.92 kJ D. 3274.3 kJHHC練習(xí)：練習(xí)：二反應(yīng)熱的計算：二反應(yīng)熱的計算： 利用反應(yīng)熱的概念、蓋斯定律、熱利用反應(yīng)熱的概念、蓋斯定律、熱化學(xué)方程式進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算化學(xué)方程式進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算: :題型一：有關(guān)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的題型一：有關(guān)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的的含義及書寫的含義及書寫題型二：燃燒熱、中和熱的判斷、題型二：燃燒熱、中和熱的判斷、求算及測量求算及測量具體內(nèi)容具體內(nèi)容:1. 已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量，已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量，寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式。寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式。2、有關(guān)反應(yīng)熱的計算、有關(guān)反應(yīng)熱的計算:（1）蓋斯定律及其應(yīng)用）蓋斯定律

11、及其應(yīng)用 （2） 根據(jù)一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱根據(jù)一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量（或根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式），進行量（或根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式），進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算或比較大小。有關(guān)反應(yīng)熱的計算或比較大小。 (3)利用鍵能計算反應(yīng)熱利用鍵能計算反應(yīng)熱課本課本P12 例例1：【解】鈉與氯氣起反應(yīng)的化學(xué)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：略注意熱化學(xué)方程式正確書寫，特別注意熱化學(xué)方程式正確書寫，特別注意有關(guān)單位的正確書寫注意有關(guān)單位的正確書寫。課本課本P

12、12 例例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：答：1kg乙醇燃燒后放出乙醇燃燒后放出29710kJ熱量熱量設(shè)設(shè)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： C(s)+O2(g) = CO2(g) H=-393.5kJ/mol H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) H =- 41.8kJ/mol 欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫氣的質(zhì)量比約

13、為氣的質(zhì)量比約為 ( ) A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8B變式練習(xí)1 變式練習(xí)變式練習(xí)2 氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷的熱氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷的熱化學(xué)方程式分別為：化學(xué)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)； H890.3kJ/mol 相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛

14、烷、甲烷完全燃燒時放出熱量最少的是完全燃燒時放出熱量最少的是( ) A. H2(g) B. CO(g) C. C8H18(l) D. CH4(g)B1已知：已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6kJ/mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H=283.0kJ/mol 某某H2和和CO的混合氣體完全燃燒時放的混合氣體完全燃燒時放出出113.74kJ熱量，同時生成熱量，同時生成3.6g液態(tài)水，液態(tài)水，求原混合氣體中求原混合氣體中H2和和CO的物質(zhì)的量之的物質(zhì)的量之比比課堂練習(xí)：列方程求解列方程求解 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1mol

15、在在O2中完全燃燒，產(chǎn)生的熱量為中完全燃燒，產(chǎn)生的熱量為Q kJ，則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之，則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之比為：比為： 。2已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：的熱化學(xué)方程式為： C(金剛石、金剛石、s)+O2(g) = CO2(g) H1395.41kJ/mol C(石墨、石墨、s)+O2(g) = CO2(g) H2393.51kJ/mol課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：3已知膽礬溶于水時溶液溫度降低，已知膽礬溶于水時溶液溫度降低，膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：CuSO45H2O(s) = CuSO4

16、(s)+5H2O(l) H=+Q1kJ/mol 室溫下，若將室溫下，若將1mol無水硫酸銅溶解為溶液無水硫酸銅溶解為溶液時放熱時放熱Q2kJ，則（，則（ ）AQ1Q2 BQ1=Q2CQ1Q2 D無法確定無法確定A蓋斯定律的靈活應(yīng)用蓋斯定律的靈活應(yīng)用 G.H.Germain Henri Hess (18021850)俄國俄國化學(xué)家?；瘜W(xué)家。1802年年8月月7日生于瑞士日內(nèi)瓦，日生于瑞士日內(nèi)瓦，1850年年12月月12日卒于俄國圣彼得堡日卒于俄國圣彼得堡(現(xiàn)為列寧格勒現(xiàn)為列寧格勒)。3歲隨父僑居俄國歲隨父僑居俄國,并在俄國受教育。并在俄國受教育。1825年于多年于多爾帕特大學(xué)獲醫(yī)學(xué)專業(yè)證書，同時

17、受到了化學(xué)和爾帕特大學(xué)獲醫(yī)學(xué)專業(yè)證書，同時受到了化學(xué)和地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)教育。地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)教育。18261827年，在斯德哥爾年，在斯德哥爾摩摩J.J.貝采利烏斯的實驗室工作并從其學(xué)習(xí)化學(xué)。貝采利烏斯的實驗室工作并從其學(xué)習(xí)化學(xué)。回俄國后在烏拉爾作地質(zhì)勘探工作，后在伊爾庫回俄國后在烏拉爾作地質(zhì)勘探工作，后在伊爾庫茨克做醫(yī)生并研究礦物。茨克做醫(yī)生并研究礦物。1830年當選為圣彼得堡年當選為圣彼得堡科學(xué)院院士，專門研究化學(xué)，任圣彼得堡工藝學(xué)科學(xué)院院士，專門研究化學(xué)，任圣彼得堡工藝學(xué)院理論化學(xué)教授并在中央師范學(xué)院和礦業(yè)學(xué)院講院理論化學(xué)教授并在中央師范學(xué)院和礦業(yè)學(xué)院講授化學(xué)。授化學(xué)。1838年成為俄國科學(xué)院院

18、士。年成為俄國科學(xué)院院士。蓋斯簡介蓋斯簡介 蓋斯早期研究了巴庫附近的礦物和天然氣；發(fā)蓋斯早期研究了巴庫附近的礦物和天然氣；發(fā)現(xiàn)了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了煉鐵中的熱現(xiàn)了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了煉鐵中的熱現(xiàn)象，作了大量的量熱工作?，F(xiàn)象，作了大量的量熱工作。1836年發(fā)現(xiàn)，在任年發(fā)現(xiàn)，在任何一個化學(xué)反應(yīng)過程中何一個化學(xué)反應(yīng)過程中,不論該反應(yīng)過程是一步不論該反應(yīng)過程是一步完成還是分成幾步完成完成還是分成幾步完成,反應(yīng)所放出的總熱量相反應(yīng)所放出的總熱量相同，并于同，并于1840年以熱的加和性守恒定律公諸于世，年以熱的加和性守恒定律公諸于世，后被稱為蓋斯定律。此定律為能量守恒定律的先后被稱為蓋斯定律。此定律為能量守恒定律的先驅(qū)。當一個反應(yīng)不能直接發(fā)生時，應(yīng)用此定律可驅(qū)。當一個反應(yīng)不能直接發(fā)生時，應(yīng)用此定律可間接求得反應(yīng)熱。因此，蓋斯也是熱化學(xué)的先驅(qū)間接求得反應(yīng)熱。因此，蓋斯也是熱化學(xué)的先驅(qū)者。著有者。著有純粹