化学反应热的计算(盖斯定律).ppt

化学反应热的计算 第一章化学反应与能量 科学实验测得 250C101kPa下 C 石墨 的燃烧热为393 5kJ mol CO的燃烧热 H2 283 0kJ mol 提出问题 在化学科学研究中 有些反应的反应热可以通过实验测得 但有些反应的反应热很难直接测得 我们怎样才能获得它们的反应热数据呢 C g O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol 如何得到 C s 1 2O2 g CO g 的燃烧热 H CO g C s CO2 g 解决问题 H1 H2 H3 H3 H1 H2 393 5kJ mol 283 0kJ mol 110 5kJ mol C g O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol CO g O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol C s O2 g CO g H3 一 盖斯定律 1 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 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关 与反应的途径无关 2 实质 能量守恒定律3 意义 可以间接计算难以直接测定的反应的反应热 H H1 H2 H3 H1 H2 0 H H1 H2之间有何关系 思考 H H1 H2 H1的值该怎么求 H1 H H2 110 5kJ mol 盖斯定律的应用 虚拟路径法若一个化学反应由始态转化为终态可通过不同的途径 如图 H与 H1 H2 H3 H4 H5之间有何关系 加减乘除法 298K 101kPa条件下 H2O g H2 g O2 g H1 H2 g Cl2 g HCl g H2 2H2O g 2Cl2 g 4HCl g O2 g H3 2 2 2 2 1 2 2 2 4 2 H3 H1 2 H2 2 求 2 2 根据以上信息求出氢气的燃烧热 已知 H2 g 1 2O2 g H2O g H1 241 8kJ molH2O g H2O l H2 44kJ molH2 g 1 2O2 g H2O l H3 H1 H2 285 8kJ mol思考H2O l H2 g 1 2O2 g H4 H4 285 8kJ mol H3 H4 0 正 逆反应的反应热数值相等 符号相反 H2O g H2 g H2O l 易错提醒 1 盖斯定律实质是 H只与反应物 生成物的能量或者键能有关 与中间产物和反应过程无关 2 热化学方程式可直接相加减 但必须遵循左加 减 左 右加 减 右 H加 减 H 3 键能与反应热相互求算时要注意一下两点 a 不要忽略分子中含有化学键的个数 如NH3中N H键有3个b 要注意 H的符号 不能只使用数值计算 利用盖斯定律书写热化学方程式 关键 目标方程式的 四则运算式 的导出 除了要对热化学方程式进行四则运算外 运算时还有注意 H要带符号 步骤 确定待求的热反应方程式 找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置 根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理 或调整计量数 或调整反应方向 实施叠加并检验上述分析的正确与否 练习1发射火箭时 常用N2H4 肼 在NO2中燃烧 生成N2 液态H2O 同时产生大量的热 写出该反应的热化学方程式 已知 N2 g 2O2 g 2NO2 g H1 67 2kJ mol N2H4 g O2 g N2 g H2O l H2 534kJ mol 2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O l H 解 2 H H2 2 H1 534 2 67 2 1135 2kJ mol 2 2 2 2 2 4 练习2已知 Zn s 1 2O2 g ZnO s H 351 1kJ molHg l 1 2O2 g HgO s H 90 7kJ mol则可知 Zn s HgO s ZnO s Hg l H3则为 H3为多少 练习3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 练习4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 2CO g O2 g 2CO2 g H1 566 0kJ mol4H2 g 2O2 g 4H2O l H2 1143 2kJ mol2CO2 g 3H2O l C2H5OH l 3O2 g H3 1370kJ mol 2CO g 4H2 g H2O l C2H5OH l H 339 2kJ mol H H1 2 H2 4 H3 练习5已知 P4 s 白磷 5O2 g P4O10 g H1 2983 2kJ mol P s 红磷 5 4O2 g 1 4P4O10 g H2 2983 2kJ mol则白磷转化为红磷的热化学方程式 相同的状况下 能量较低的是 白磷的稳定性比红磷 填 高 或 低 解析 依题意求 P4 s 白磷 4P s 红磷 H 可设计如下反应过程 P4 s 白磷 P4O104P s 红磷 据盖斯定律有 H H1 4 H2 2983 2 4 738 5 kJ mol 29 2kJ mol 即白磷转化为红磷是放热反应 稳定性比红磷低 能量越低越稳定 化学反应热的计算方法 1 根据化学键的断裂和形成时能量的变化计算 H E 断裂时吸收的能量 E 形成释放的能量 2 根据反应物和生成物的能量大小计算 H E 生成物的总能量 E 反应物的总能量 3 根据热化学方程式计算反应热