《化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算》課件

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算思考：為什么在熱化學(xué)反應(yīng)方程式中通?？刹槐砻鞣磻?yīng)條件？正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相等，符號(hào)相反。“+”不能省去。學(xué)與思（1）已知石墨的燃燒熱：△H=-393.5kJ/mol1.寫(xiě)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)方程式熱化學(xué)方程式還可以表示理論可進(jìn)行實(shí)際難進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)

（2）298K，101kPa時(shí)，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=-92.38kJ/mol。在該溫度下，取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出的熱量總是少于92.38kJ，其原因是什么？

該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)將達(dá)到平衡狀態(tài)，1molN2(g)和3molH2(g)不能完全反應(yīng)生成2molNH3(g)，因而放出的熱量總小于92.38kJ學(xué)與思如何測(cè)定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反應(yīng)熱△H1①能直接測(cè)定嗎？如何測(cè)？②若不能直接測(cè)，怎么辦？一．蓋斯定律：1.蓋斯定律的內(nèi)容:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同.換句話(huà)說(shuō),化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)?！鱄＝△H1+△H22.蓋斯定律直觀化CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3=+實(shí)例1C(s)+1/2O2(g)==CO(g)△H1＝？CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g)△H3＝-393.5kJ/mol+)△H1+△H2=△H3

∴△H1=△H3－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol下列數(shù)據(jù)表示H2的燃燒熱嗎？Why？H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)

△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)==H2O(l)

△H2＝－44kJ/mol已知H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)

△H＝△H1＋△H2＝－285.8kJ/mol實(shí)例2有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測(cè)得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過(guò)蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。2．蓋斯定律的應(yīng)用關(guān)鍵：目標(biāo)方程式的“四則運(yùn)算式”的導(dǎo)出。方法：寫(xiě)出目標(biāo)方程式確定“過(guò)渡物質(zhì)”（要消去的物質(zhì)）然后用消元法逐一消去“過(guò)渡物質(zhì)”，導(dǎo)出“四則運(yùn)算式”。【例題1】已知①CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol

試計(jì)算④2CO(g)＋4H2(g)====H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH

【解】：根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)④不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱效應(yīng)都是相同的。下面就看看反應(yīng)④能不能由①②③三個(gè)反應(yīng)通過(guò)加減乘除組合而成，也就是說(shuō)，看看反應(yīng)④能不能分成①②③幾步完成。①×2+②×4-③=④

所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol

你知道神六的火箭燃料是什么嗎？例2：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。已知：N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

二．反應(yīng)熱的計(jì)算：

利用反應(yīng)熱的概念、蓋斯定律、熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算題型1.已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量，寫(xiě)出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式。課本P12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－17.87kJ△H＝23g/mol×(－17.87kJ)÷1.0g＝－411kJ/mol答：注意熱化學(xué)方程式正確書(shū)寫(xiě)，特別注意有關(guān)單位的正確書(shū)寫(xiě)。題型2、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(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算或比較大小。

課本P12例2：【解】C2H6O(l)+3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l)46g/mol－1366.8kJ/mol

1000gXX＝(－1366.8kJ/mol×1000g)/46g/mol＝－29710kJ答：1kg乙醇燃燒后放出29710kJ熱量設(shè)1kg乙醇燃燒后放出的熱量為X

[例3]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：

2H2(g)+O2(f)=2H2O(l);△H=-

571.6kJ?mol-

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H=-2220kJ?mol-5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則氫氣和甲烷的體積比為(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解1：設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為x，y答：氫氣和丙烷的體積比為3：1

x+y=5

(571.6/2)(x)+2220y=3847

V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1題型3.求混合物的組成

x=3.75moly=1.25mol

[例3]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ?mol-C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H=-2220kJ?mol-5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則氫氣和甲烷的體積比為(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解2：1molH2燃燒放熱571.6kJ/2=285.8kJ答：氫氣和丙烷的體積比為3：1

1molC3H8燃燒放熱2220kJ

1mol混合氣

燃燒放熱3847kJ/5=769.4kJH2285.8C3H42220769.41450.6483.631

[例3]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(液)+571.6kJ?mol-

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)+2220kJ?mol-5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則氫氣和甲烷的體積比為(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解3：(巧解）5mol混合氣中，C3H8物質(zhì)的量必小于2mol，H2的物質(zhì)的量必大于3mol?！?molC3H8燃燒放熱

4440kJ,超過(guò)總放熱量3847kJn(H2):n(C3H8)必大于3:2選B題型4、鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系已知H-H鍵鍵能（斷裂時(shí)吸收或生成時(shí)釋放的能量）為436kJ·mol－1，H-N鍵鍵能為391kJ·mol－1，根據(jù)化學(xué)方程式：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）;ΔH=－92.4kJ·mol－1。則N≡N鍵的鍵能是題型5、蓋斯定律【例5】已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為：(1)CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol(3)H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol試計(jì)算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱：

2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)鞏固練習(xí)

1．1g炭與適量水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，需吸收10.94kJ的熱量，相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為()A．C+H2O=CO+H2ΔH=+10.9kJ/molB．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+10.94kJ/molC．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.28kJ/molD．1/2C(s)+1/2H2O(g)=1/2CO(g)+1/2H2(g)ΔH=+65.64kJ/mol2．已知1mol白磷轉(zhuǎn)化成1mol紅磷，放出18.39kJ熱量，又知：P4(白，s)+5O2=2P2O5(s)ΔH1,4P（紅，s）+5O2=2P2O5（s）ΔH2則ΔH1和ΔH2的關(guān)系正確的是()A．ΔH1＞ΔH2B．ΔH1＜ΔH2C．ΔH1=ΔH2D．無(wú)法確定【解析】設(shè)想P4（白）轉(zhuǎn)化為P（紅），由題意第一個(gè)反應(yīng)放的熱量大于第二個(gè)反應(yīng)，故ΔH1＜ΔH2。3、今有如下三個(gè)熱化學(xué)方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=akJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=bkJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=ckJ/mol關(guān)于它們的下列表述正確的是()A．它們都是吸熱反應(yīng)B．a(chǎn)、b和c均為正值C．a(chǎn)=bD．2b=c4、某短跑運(yùn)動(dòng)員的體重為72kg,起跑時(shí)能以1/7s沖出1m遠(yuǎn)。能量全部由消耗體內(nèi)的葡萄糖提供,則該運(yùn)動(dòng)員起跑時(shí)沖出1m遠(yuǎn)將消耗多少克葡萄糖?已知葡萄糖緩慢氧化時(shí)的熱化學(xué)方程式為C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2804kJ/mol例4：已知：CH４(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H