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第三节化学反应热的计算 1 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 6kJ molB 92 3kJ molC 369 2kJ molD 92 3kJ mol 复习 D 2 B 2 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 molCH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890kJ mol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 A 2912kJB 2953kJC 3236kJD 3867kJ 3 C 3 含Ba OH 21mol的稀溶液与足量稀盐酸反应 放出114 6kJ的热量 表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 A Ba OH 2 aq 2HCl aq BaCl2 aq 2H2O l H 114 6kJ molB Ba OH 2 aq 2HCl aq BaCl2 aq 2H2O l H 114 6kJ molC 1 2Ba OH 2 aq HCl aq 1 2BaCl2 aq H2O l H 57 3kJ molD 1 2Ba OH 2 aq HCl aq 1 2BaCl2 aq H2O l H 57 3kJ mol 4 4 下列说法或表示方法中正确的是 A 等质量的硫蒸气和硫磺分别完全燃烧 后者放出的热量多B 氢气的燃烧热为285 8kJ mol 1 则氢气燃烧的热化学方程式为 2H2 g O2 g 2H2O l H 285 8kJ mol 1C Ba OH 2 8H2O s 2NH4Cl s BaCl2 s 2NH3 g 10H2O l H 0D 已知中和热为57 3kJ mol 1 若将含0 5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合 放出的热量要大于57 3kJ D 5 思考 如何测出这个反应的反应热 1 C s 1 2O2 g CO g H3 C s 1 2O2 g CO g H3 CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol C s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol 能直接测定吗 如何测 若不能直接测 怎么办 6 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 1 定义 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 7 看下面的图理解盖斯定律 某人从山下A到达山顶B 无论是翻山越岭攀登而上 还是坐缆车直奔山顶 其所处的海拔都高了300m即山的高度与A B点的海拔有关 而与由A点到达B点的途径无关这里的A相当于反应体系的始态 B相当于反应体系的终态 山的高度相当于化学反应的反应热 8 用能量守恒定律论证盖斯定律 先从始态S变化到到终态L 体系放出热量 H10 经过一个循环 体系仍处于S态 因为物质没有发生变化 所以就不能引发能量变化 即 H1 H2 0 9 例1 如何测出这个反应的反应热 1 C s 1 2O2 g CO g H3 C s 1 2O2 g CO g H3 CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol C s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol 10 三 盖斯定律 P11页1 定义 化学反应的反应热只与反应的始末状态有关 而与具体的反应进行的途径无关 CO g 1 2O2 g C s O2 g CO2 g 11 C s 1 2O2 g CO g H3 CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol C s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol H3 H2 H1 H3 H1 H2 393 5kJ mol 283 0kJ mol 110 5kJ mol 12 例 下列数据表示H2的燃烧热吗 H2 g 1 2O2 g H2O g H1 241 8kJ mol H2 g 1 2O2 g H2O l H H1 H2 285 8kJ mol 13 H H1 H2 盖斯定律直观化 14 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 间接求算某反应的反应热 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 15 1 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 石墨能自动变成金刚石吗 需要什么条件 16 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 学与思 2 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 17 3 同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢 有时还很不完全 测定反应热很困难 现在可根据盖斯提出的观点 不管化学反应是一步完成或分几步完成 这个总过程的热效应是相同的 已知 P4 s 白磷 5O2 g P4O10 s 2983 2kJ mol P s 红磷 5 4O2 g 1 4P4O10 s 738 5kJ mol 试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 18 4 某次发射火箭 用N2H4 肼 在NO2中燃烧 生成N2 液态H2O 已知 1 N2 g 2O2 g 2NO2 g H1 67 2kJ mol 2 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 2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O l H 1135 2kJ mol 你知道神六的火箭燃料是什么吗 19 5 已知 CO g 1 2O2 g CO2 g H1 283 0kJ mol H2 g 1 2O2 g H2O l H2 285 8kJ mol C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l H3 1370kJ mol试计算 2CO g 4H2 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 H H1 2 H2 4 H3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kJ mol 20 6 已知 Zn s 1 2O2 g ZnO s H 351 1kJ molHg l 1 2O2 g HgO s H 90 7kJ molZn s HgO s ZnO s Hg l H3 则 H3为多少 21 7 已知 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol2H2 g O2 g 2H2O g H 483 6kJ mol则C s H2O g CO g H2 g 的 H为多少 22 8 在100g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 35kJ molCO g 1 2O2 g CO2 g 282 57kJ mol与这些碳完全燃烧相比 损失的热量是 392 92kJB 2489 44kJC 784 92kJD 3274 3kJ C 23 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 24 课本P12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 H 23g mol 17 87kJ 1 0g 411kJ mol 答 略 注意热化学方程式正确书写 特别注意有关单位的正确书写 25 课本P14例2 解 C2H6O l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l 46g mol 1366 8kJ mol 1000gX 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 26 题型一 有关热化学反应方程式的的含义及书写 题型二 燃烧热 中和热的判断 求算及测量 27 题型三 有关反应热大小和计算 1 盖斯定律及其应用 2 根据热化学方程式计算 根据一定量的物质参加反应放出的热量进行有关反应热的计算或比较大小 3 利用键能计算反应热 28 1 已知25 101kPa下 石墨 金刚石燃烧的热化学方程式分别为 据此判断 下列说法正确的是 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 29 A 2 同温同压下 已知下列各反应为放热反应 下列各热化学方程式中热量数值最小的是 A 2A l B l 2C g H1B 2A g B g 2C g H2C 2A g B g 2C l H3D 2A l B l 2C l H4 30 3 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程 化学键的键能是形成 或拆开 1mol化学键时释放 或吸收 出的能量 已知白磷和P4O6的分子结构如图所示 现提供以下化学键的键能 kJ mol 1 P P 198P O 360O O 498则反应P4 白磷 3O2 P4O6的反应热 H为 A 1638kJ mol 1B 1638kJ mol 1C 126kJ mol 1D 126kJ mol 1 A 31 练习4 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 H2O 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 32 5氢气 一氧化碳 辛烷 甲烷的热化学方程式分别为 H2 g 1 2O2 g H2O l H 285 8kJ molCO g 1 2O2 g CO2 g H 283 0kJ molC8H18 l 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O l H 5518kJ molCH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 3kJ mol相同质量的氢气 一氧化碳 辛烷 甲烷完全燃烧时放出热量最少的是AH2 g BCO g CC8H18 l DCH4 g B 思路解析 1gH2 CO C8H18 CH4完全燃