化學(xué)反應(yīng)熱的計算 全國公開課一等獎

1.3化學(xué)反應(yīng)熱的計算第一頁，共二十五頁。如何測出下列反應(yīng)的反應(yīng)熱：

C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=?不能很好的控制反應(yīng)的程度不能直接通過實(shí)驗(yàn)測得△H【思考】第二頁，共二十五頁。存在問題：有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生）利用蓋斯定律可以間接地把它們的反應(yīng)熱計算出來第三頁，共二十五頁。蓋斯瑞士化學(xué)家化學(xué)史說第四頁，共二十五頁。一、蓋斯定律不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是____的1.內(nèi)容:相同化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與體系的_____和____有關(guān)，而與反應(yīng)的____無關(guān)始態(tài)終態(tài)途徑第五頁，共二十五頁。01蓋斯定律某人從山下A到達(dá)山頂B，無論是翻山越嶺攀登而上，還是坐纜車直奔山頂，其所處的海拔都高了300m即山的高度與A、B點(diǎn)的海拔有關(guān)，而與由A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的途徑無關(guān)這里的A相當(dāng)于反應(yīng)體系的始態(tài)，B相當(dāng)于反應(yīng)體系的終態(tài).山的高度相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱第六頁，共二十五頁。先從始態(tài)S變化到到終態(tài)L，體系放出熱量（△H1<0），然后從L到S，體系吸收熱量(△H2>0)。經(jīng)過一個循環(huán)，體系仍處于S態(tài)，因?yàn)槲镔|(zhì)沒有發(fā)生變化，所以就不能引發(fā)能量變化，即△H1+△H2≡0S（始態(tài)）L（終態(tài)）△H1<0△H2>0△H1

+△H2

=0第七頁，共二十五頁。蓋斯定律表達(dá)式：BΔHACΔH1ΔH2ΔHΔH=ΔH1+ΔH2第八頁，共二十五頁。求：C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)的反應(yīng)熱C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/molCO(g)+?O2(g)=CO2(g)△H3=-283.0kJ/mol△H1=△H2+△H3△H2=△H1-△H3

=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/molC(s)+?O2(g)=CO

(g)△H=-110.5kJ/mol第九頁，共二十五頁。C(s)+1/2O2(g)==CO(g)△H3CO2(g)=CO(g)+1/2O2(g)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1―②∴△H3=△H1

－△H2=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol③＝①－②

①C(s)+O2(g)=CO2(g)

△H1=-393.5kJ/mol②CO(g)+?O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ/mol求：③C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)的反應(yīng)熱△H3①―△H2

第十頁，共二十五頁。ΔH＝＋ΔH2＝kJ/mol＋(－44.0kJ/mol)＝－285.8kJ/mol。所以：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol第十一頁，共二十五頁。H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)①/2?H1/2H2O(g)===H2O(l)②?H2H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)?HΔH＝＋ΔH2＝kJ/mol＋(－44.0kJ/mol)＝－285.8kJ/mol。所以：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol第十二頁，共二十五頁。關(guān)鍵：目標(biāo)方程式“四則運(yùn)算式”的導(dǎo)出。方法：寫出目標(biāo)方程式確定“過渡物質(zhì)”(要消去的物質(zhì)),然后根據(jù)“四則運(yùn)算”用消元法逐一消去“過渡物質(zhì)”.蓋斯定律計算規(guī)律加合法第十三頁，共二十五頁。技巧：同側(cè)做加法，異側(cè)做減法，系數(shù)不同配系數(shù)(乘除法)，方程式的合成和?H的合成一致。第十四頁，共二十五頁。例1：已知下列各反應(yīng)的焓變①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)

△H1=-1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H2=-635.1kJ/mol③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol試求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓變△H第十五頁，共二十五頁。例1：已知下列各反應(yīng)的焓變①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H1

②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H2

③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H3

試求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓變△H―①CaCO3(s)=Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)―△H1②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)

△H2③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)

△H3

△H=-△H1+△H2+△H3=+178.2kJ/molCaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)第十六頁，共二十五頁。①-②得：C(石墨，s)=C(金剛石，s)△H=△H1-△H2=-393.5kJ/mol-（-395.0kJ/mol）

=+1.5kJ/mol例1：寫出25℃,101kPa時石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式。已知：①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金剛石，s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol

第十七頁，共二十五頁。例2：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2kJ/molP(s、紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H2=-738.5kJ/mol試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式_________________________________。P4(s、白磷)=4P(s、紅磷)△H

=-29.2kJ/mol第十八頁，共二十五頁。練習(xí)3：已知：C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-1411kJ/molC2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)ΔH2=-1366.8kJ/mol試計算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：C2H4(g)+H2O(l)===C2H5OH(l）ΔH=-44.2kJ/mol第十九頁，共二十五頁。3.已知：①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)

ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)

ΔH2=－285.8kJ/mol

③

C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH3=-1370kJ/mol

試計算④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH

①×2+②×4-③=④

ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283×2+（－285.8×4）-（-1370）

＝－339.2kJ/mol

第二十頁，共二十五頁。第二十一頁，共二十五頁。1．已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH＝－55.6kJ·mol－1.則HCN在水溶液中電離的ΔH等于(

)A．－67.7kJ/molB．－43.5kJ/molC．＋43.5kJ/molD．＋67.7kJ/molC【課堂練習(xí)】第二十二頁，共二十五頁。1、根據(jù)熱化學(xué)方程式計算例1：25℃，101KPa時，使1.0gNa與足量Cl2反應(yīng)，生成NaCl，并放出17.87kJ的熱量，求生成1molNaCl的反應(yīng)熱。ΔH=-411.0kJ/mol練習(xí)1：25℃，101KPa時，4.0gCO完全燃燒放熱40.4kJ，求1molCO完全燃燒的反應(yīng)熱。ΔH=-282.8kJ/mol第二十三頁，共二十五頁。2、利用燃燒熱的概念計算例2：乙醇的燃燒熱ΔH=-1366.8kJ/mol，25℃，101KPa時，1kg乙醇完全燃燒后放出的熱量。ΔH=-29714.2kJ/mol練習(xí)2：1.0gH2完全燃燒生成H2O（l）放熱142.9kJ，求H2的燃燒熱。ΔH=-285.8kJ/mol第二十四頁，共二十五頁。3、運(yùn)用蓋斯定律計算例3：已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱（1）CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ/mol（2）C（s）+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol（3）H2(g