化学反应热的计算.ppt

第一章化学反应与能量 第三节化学反应热的计算 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 强调 正逆反应的反应热效应数值相等 符号相反 不能省去 知识回顾 已知石墨的燃烧热 H 393 5kJ mol1 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 应用 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 思考 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1molN2 g 和3molH2 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 答 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 1molN2 g 和3molH2 g 不能完全反应生成2molNH3 g 因而放出的热量总小于92 38kJ 一 盖斯定律 1 盖斯定律的内容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 2 盖斯定律直观化 H H1 H2 3 从能量守恒角度论证盖斯定律 S 始态 L 终态 H1 0 H2 0 根据能量守恒定律 若某化学反应从始态 S 到终态 L 其反应热为 H1 而从终态 L 到始态 S 的反应热为 H2 这两者和为0 即 H1 H2 0 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 C s CO2 g 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 CO g 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 4 盖斯定律的应用 关键 目标方程式的 四则运算式 的导出 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 导出 四则运算式 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试计算 2CO g 4H2 g H2O l C2H5OH l 的 H 解 2 4 H H1 2 H2 4 H3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kJ mol 例2 写出石墨变成金刚石的热化学方程式 25 101kPa时 解 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 得 C 石墨 s C 金刚石 s H 1 5kJ mol 观察该热化学方程式 思考金刚石能自动变成石墨吗 需要什么条件 若金刚石 石墨共1mol混合在氧气中燃烧 产热QKJ 则两者的物质的量之比为 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 molN2H4 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 例4 已知 CH g 2O2 g CO2 g 2H2O l H Q1KJ mol2H2 g O2 g 2H2O g H Q2KJ mol2H2 g O2 g 2H2O l H Q3KJ mol常温下 取体积比4 1的甲烷和氢气的混合气体11 2L 标况 经完全燃烧恢复常温 放出的热为 0 4Q1 0 05Q3 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 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 练习 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 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 H 110 35kJ molCO g 1 2O2 g CO2 g H 282 57kJ mol与这些碳完全燃烧相比 损失的热量是 C 392 92kJB 2489 44kJC 784 92kJD 3274 3kJ 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 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 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2 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 解 设1kg乙醇燃烧后放出的热量为X 练习氢气 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 2