第三节化学反应热的计算好的用的.ppt

第三节化学反应热的计算 教学目标 掌握盖斯定律并能进行化学反应热的简单计算 如何测定如下反应 C s 1 2O2 g CO g 的反应热 H1 能直接测定吗 如何测 若不能直接测 怎么办 思考 不能 只能间接计算 因为C与O2不完全燃烧时 O2的量不易控制 生成物可能是CO和CO2的混合物 所以测不出准确的反应热 CO g 1 2O2 g C s O2 g CO2 g H1 H2 H3 一 盖斯定律 1 盖斯定律 不管化学反应是一步完成或分几步完成 其反应热相同 换句话说 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 这就是盖斯定律 请看教材P11 2 盖斯定律直观化 H H1 H2 CO g 1 2O2 g C s O2 g CO2 g 实例1 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 H1 H2 H3 H1 H3 H2 393 5kJ mol 283 0kJ mol 110 5kJ mol 则 C s 1 2O2 g CO g 的反应热 H1 110 5KJ mol 其反应的热化学方程式为 C s O2 g CO g H1 110 5kJ mol 下列数据表示H2的燃烧热吗 为什么 H2 g 1 2O2 g H2O g H1 241 8kJ mol H2 g 1 2O2 g H2O l H H1 H2 285 8kJ mol 实例2 不是 因为气态水不是稳定的化合物 H2的燃烧热 H 285 8kJ mol 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 方法 1 写出目标方程式确定 过渡物质 要消去的物质 2 然后用消元法逐一消去 过渡物质 例1 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求CO和H2生成液态水和乙醇的热化学方程式 解 2CO g 4H2 g H2O l C2H5OH l 2 4 H H1 2 H2 4 H3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kJ mol H 339 2kJ mol 例2 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 用一用盖斯定律 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 解 得 C 石墨 s C 金刚石 s H 1 5kJ mol 你知道神六的火箭燃料是什么吗 例3 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 2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O l 2 2 534kJ mol 67 2KJ mol 1135 2kJ mol H 1135 2kJ mol 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 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 练 2 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 练 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 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 具体内容 1 已知一定量的物质参加反应放出的热量 写出其热化学反应方程式 2 有关反应热的计算 1 盖斯定律及其应用 2 根据一定量的物质参加反应放出的热量 或根据已知的热化学方程式 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 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 钠与氯气生成NaCl的反应热为 411kJ mol 热化学方程式 Na s 1 2Cl2 g NaCl s H 411kJ mol 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 课本P12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 已知 欲得到相同的热量 需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为 A 2 3 25B 12 3 25C 1 1D 393 5 241 8 B 变式练习1 变式练习2 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 A H2 g B CO g C C8H18 l D CH4 g B 1 已知 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ molCO g 1 2O2 g CO2 g H 283 0kJ mol某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113 74kJ热量 同时生成3 6g液态水 求原混合气体中H2和CO的物质的量之比 课堂练习 n H2O n H2 3 6g 18g mol 0 2mol n CO 113 74kJ 0 2mol 285 8kJ mol 283 0kJ mol 0 2mol n H2 n CO 0 2 0 2 1 1 课堂练习 2 已知胆矾溶于水时溶液温度降低 胆矾分解的热化学方程式为 CuSO4 5H2O s CuSO4 s 5H2O l H Q1kJ mol室温下 若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ 则 A Q1 Q2B Q1 Q2C Q1 Q2D 无法确定 A 设计合理的反应过程 注意反应热的正 负号 盖斯定律的灵活应用 练习 1 已知250C 101kPa下 由氢气的氧气反应生成1mol水蒸汽放热241 8kJ 写出热化学方程式若1g水蒸汽转化为液态水放热2 444kJ 则 H2 g 1 2O2 g H2O l 的 H 氢气的燃烧热 H 2 CH g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890kJ mol现有CH4和CO的混合气体0 75mol 经完全燃烧恢复常温 生成CO2和液态水18g 并放出515kJ热量 求CO燃烧的热化学方程式 解 由CO燃烧只生成CO2 故18g液态水均由CH4燃烧产生 设生成18g液态水放出热量x 用去CH4物质的量为y 2 444kJ g 18g 44kJ241 8kJ 44kJ 285 8kJ 285 8kJ mol 285 8kJ mol CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890kJ mol 1mol2 18g890kJ moly18gxX 445kJ mol故由CO燃烧放出的热量为 515kJ 445kJ 70kJY 0 5moln CO 0 75mol 0 5mol 0 25mol0 25mol 70kJ 2mol QQ 560kJ则CO燃烧的热化学方程式为 2CO g O2 g 2CO2 g H 560kJ mol G H GermainHenriHess 1802 1850 俄国化学家 1802年8月7日生于瑞士日内瓦 1850年12月12日卒于俄国圣彼得堡 现为列宁格勒 3岁随父侨居俄国 并在俄国受教育 1825年于多尔帕特大学获医学专业证书 同时受到了化学和地质学的基础教育 1826 1827年 在斯德哥尔摩J J 贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学 回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作 后在伊尔库茨克做医生并研究矿物 1830年当选为圣彼得堡科学院院士 专门研究化学 任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲授化学 1838年成为俄国科学院院士 盖斯简介 盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气 发现了蔗糖氧化生成糖二酸 他研究了炼铁中的热现象 作了大量的量热工作 1836年发现 在任何一个化学反应过程中 不论该反应过程是一步完成还是分成几步完成 反应所放出的总热量相同 并于1840年以热的加和性守恒定律公诸于世 后被称为