选修4第一章第三节化学反应热的计算.ppt

选修4第一章 第三节化学反应热的计算,教学目标：,在质量守恒定律和能量守恒定律的基础上理解、掌握盖斯定律，并学会应用盖斯定律进行化学反应热的计算；进一步巩固对化学反应本质的理解。,1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=-184.6kJ/mol 则反应HCl(g)= H2(g)+ Cl2(g)的H为（ ）,A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol C.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol,复习:,D,2、甲硅烷（SiH4）是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水。已知室温下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ热量，其热化学方程式为： _,SiH4(g)+O2(g)=SiO2(s)+H2O(l) H=-1427.2kJ/mol,3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ/mol，计算下列反应中放出的热量。 （1）用20g NaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量为 kJ。 （2）用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出热量为 kJ。 （3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应，放出的热量 （大于、小于、等于）57.3kJ，理由是 。,28.65,11.46,小于,醋酸是弱电解质，只是少部分电离，发生电离时要吸热，中和时放热较少,燃烧热,在25、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,单位一般用kJmol,表示的意义,C的燃烧热为393.5kJ/mol， 表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量,表示为：H =-393.5kJ/mol,研究的条件,燃烧物的量,反应程度,反应程度,能否根据式子：,CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) H=-445.15kJ/mol,认为甲烷的燃烧热是445.15kJ/mol?,不能,燃烧热的计算,例：0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中完全燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式为 。,B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)；H=-2165kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8kJ/mol 那么，H2的燃烧热H究竟是多少？如何计算？ 已知： H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=H1+H2=-285.8kJ/mol,下列数据H1表示燃烧热吗？,判断,思考,如何测出这个反应的反应热： （1）C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=?,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol, + = ， 则 H1 + H2 =H3 所以， H1 =H3- H2 = -393.5kJ/mol- 283.0kJ/mol =-110.5kJ/mol,应用了什么规律？,影响反应热的因素,1、与温度、压强有关（了解） 2、与物质的状态有关 3、与反应物的用量有关 4、与反应条件（途径）无关 盖斯定律,一、盖斯定律 不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。,如何理解盖斯定律？,H、H1、H2 之间有何关系？,H=H1+H2,B,H,例1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25,101kPa时) 说明： （1）可以在书中查找需要的数据 （2）并告诉大家你设计的理由。,石墨能直接变成金刚石吗？,查燃烧热表知： C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol,所以， - 得： C(石墨，s)= C(金刚石，s) H=+1.5kJ/mol,观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？需要什么条件？,你知道神六的火箭燃料是什么吗？,例2：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。,2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol,CO(g),C(s),CO2(g),例3,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/mol,C(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,下列数据表示H2的燃烧热吗？,H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol,例4,298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);H = -92.38kJ/mol。 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？,该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ,学与思,有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。,2盖斯定律的应用,关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。,方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质） 然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。,思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？,正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。 “+”不能省去。,练习,1.已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/mol (1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式 (2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式,热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应,C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol CO2(g) =C(石墨，s)+O2(g) H1=+393.5kJ/mol,2.已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨)+O2(g)=CO2(g) H=393.51kJmol1 C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) H=395.41kJmol1 据此判断，下列说法中正确的是( ) A、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高,A,3.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) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol 试计算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的H,【解】：根据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应能不能由三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应能不能分成几步完成。2 + 4 - = 所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol,4. 在100 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且 C(s) +1/2O2(g) = CO(g)； = 110.35 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)； = 282.57 kJ/mol 与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（ ） 392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJ,C,二反应热的计算： 利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算,课本P14 例1：,【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下,Na(s) + 1/2Cl2(g)= NaCl (s),23g/mol H,1.0g 17.87kJ,H23g/mol(17.87kJ) 1.0g 411kJ/mol,答：,课本P14 例2：,【解】,C2H6O(l) + 3O2(g)= 2CO2(g) 3H2O (l),46g/mol 1366.8kJ/mol,1000g X,X(1366.8kJ/mol 1000g)/ 46g/mol 29710kJ,答：1kg乙醇燃烧后放出29710kJ热量,设1kg乙醇燃烧后放出的热量为X,练习 1.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知： (1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) H1=-176kJ/mol (2)NH3(g)+H2O(l)=NH3 H2O(aq) H2=-35.1kJ/mol (3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) H3=-72.3kJ/mol (4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) H4=-52.3kJ/mol (5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) H5=？ 则第（5）个方程式中的反应热H是_。 根据盖斯定律和上述反应方程式得： (4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即H5 = +16.3kJ/mol,2.已知下列热化学方程式： 2H2（g）O2（g）=2H2O（g）； H=4836 kJ/mol H2（g）O2（g）=H2O（g）； H=2418 kJ/mol H2（g）O2（g）=H2O（I）； H=2858 kJ/mol 则氢气的燃烧热为 （ ） A4386 kJ/mol B2418 kJ/mol C2858 kJ/mol D无法确定,C,3.已知Zn（s）O2（g）=ZnO（s）； H=350 kJ/mol，则1 g Zn在氧气中燃烧放出的热量约为 （ ） A54 kJ B350 KJ C35 kJ D85 Kj 35065=5.4（KJ）,A,4.根据热化学方程式（在25、101 kPa时）：S（s）O2（g）=SO2（g）；H=29723 kJ/mol，分析下列说法中不正确的是（ ） AS的燃烧热为29723 kJ/mol BS（g）O2（g）=SO2（g）放出的热量大于29723 kJ CS（g）O2（g）=SO2（g）放出的热量小于29723 kJ D形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S（s）和1 mol O2（g）的化学键所吸收的总能量,C,5.在同温同压下，下列各组热化学方程式中，H2H1的是( ) A2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)；H1 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)；H2 BS(g) + O2(g) SO2(g)； H1 S(s) + O2(g) SO2(g)；H2 CCO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g)；H1 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；H2 DH2(g) +Cl2(g)2HCl(g)；H1 1/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g) HCl(g)；H2,BD,6.在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为： 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；H =-566kJ CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)； H =-890kJ 由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为( ) A2912kJ B2953kJ C3236kJ D3867kJ,B,7.热化学方程式C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，H131.3KJ/mol，表示 ( ) A.碳和水反应吸收131.3KJ热量 B.1mol碳和1mol水反应吸收131.3KJ热量 C.1mol固体碳和1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2，并吸收131.3KJ热量 D.固体碳和气态水各1mol反应，放出131.3KJ热量,C,8.在相同条件下，下列三个化学反应放出的热量分别以H1、H2、H3表示，则H1、H2和H3的关系是 (1)2H2(g)+O2(g)2H2O(g)；H1 (2)2H2(g)+O2(g)2H2O(1)；H2 (3)H2(g)+O2(g)=H2O(g);H3 AH1 H2 H3 BH1 H2 ，H22H3 D无法比较,B,9. 1g炭与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收l094kJ热量,此反应的热化学方程式为（ ） AC+H2O=COH2； H = 1313kJmol BC(s)+H2O(g)CO(g)十H2(g)； H = +1094kJmol CC(s)+H2O(1)=CO(g)+H2(g)； H = +1313kJmol DC(s)+H2O(g)=CO(g)H2(g)； H = +1313kJmol,D,10.含112gKOH的稀溶液与1L01molLH2SO4溶液反应放出1146kJ的热量，该反应的热化学方程式正确的是 ( ) A. KOH(aq)+H2SO4（aq）=K2SO4（aq）+H2O（l）；H = 11.46kJ/mol B. 2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l)； H = 11.46kJ/mol C. 2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O； H = 11.46kJ/mol D. KOH(aq)+H2SO4（aq）=K2SO4（aq）+H2O（l）；H = 57.3kJ/mol,D,11.含Ba(OH)2lmol的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出1146kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 ( ) ABa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l)；H = 114.6kJmol BBa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l)；H = +114.6kJmol C1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l)；H = 57.3kJmol D1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l)； H = +57.3kJmol,C,12.将12.7克固态碘与氢气完全反应生成碘化氢气体时，必须吸收2.604KJ的热量，其热化学方程式为 13.铝在纯氧中燃烧，每生成1gAl2O3（固）放出QkJ热量，写出其热化学方程式,I2(s)+H2(g)=2HI(g); H=+52.08KJ/mol,4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ；H204QkJmol1,13.同温同压下，已知下列各反应为放热反应，下