化学反应热的计算课件.ppt

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？,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,（1）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,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,（2）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？,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,学与思,如何测定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？,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,其反应热是相同。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。,HH1+H2,2.盖斯定律直观化,CO(g),C(s),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=H3H2=-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/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)HH1H2285.8kJ/mol,实例2,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。,3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”。,例1，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-4得_。,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/molC(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？,【例题3】已知CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H1=283.0kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H2=285.8kJ/molC2H5OH(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。,所以，HH12H24H3283.22285.841370339.2kJ/mol,2+4-=,你知道神六的火箭燃料是什么吗？,例4：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,2-2,例5：已知：CH(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-Q1KJ/mol2H2(g)+O2(g)=H2O(g)H=-Q2KJ/mol2H2(g)+O2(g)=H2O(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+0.5Q3,1.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,2,已知下列热化学方程式：Zn（S）+1/2O2（g）=ZnO（S）H1；Hg（l）+1/2O2（g）=HgO（S）H2；则Zn（S）+HgO（S）=Hg（l）+ZnO（S），H值为=？()A、H2-H1B、H2+H1C、H1-H2D、-H1-H2,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,题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写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题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量,课本P13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/molH,1.0g17.87kJ,H23g/mol(17.87kJ)1.0g411kJ/mol,答：,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P13例2：,【解】,C2H6O(l)+3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l),46g/mol1366.8kJ/mol,1000gX,X(1366.8kJ/mol1000g)/46g/mol29710kJ,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,变式练习,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)；H285.8kJ/molCO(g)1/2O2(g)CO2(g)；H283.0kJ/molC8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l)；H5518kJ/molCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)；H893kJ/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),142.9:9.43:48.4:55.8,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：,H2:0.2molCO：0.2mol,1:1,若取金刚石和石墨的混合晶体共1mol在O2中完全燃烧，产生的热量为QkJ，则金刚石和石墨的物质的量之比为：。,2已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g)H1395.41kJ/molC(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)H2393.51kJ/mol,课堂练习：,(Q-393.51):(395.41-Q),课堂练习：,3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：CuSO45H2O(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（）AQ1Q2BQ1=Q2CQ1Q2D无法确定,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,A,例4,充分燃烧一定量的丁烷,放出热为Q.完全吸收它生成CO