第三节 化学反应热的计算

第三节化学反应热的计算,许多燃烧反应的反应热可以用如图所示的装置测定。利用该装置能直接测定反应C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热吗？若不能直接测定，怎么办？,理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。2.能用盖斯定律、热化学方程式进行简单的反应热的计算。（重点）,一、盖斯定律,1840年，瑞士化学家盖斯（G.H.Hess）通过大量实验证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。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。,盖斯定律,请思考：由起点A到终点B有多少条途径？从不同途径由A点到B点的位移有什么关系?,登山的高度与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关,如何理解盖斯定律？,盖斯定律,海拔400m,海拔100m,A,B,H20,H10,S（始态）,L（终态）,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,盖斯定律,用能量守恒定律论证盖斯定律,盖斯定律直观化,盖斯定律,盖斯定律在科学研究中的重要意义,有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯（有副反应发生），这些都给测量反应热造成了困难，利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来。,盖斯定律,C（s）+O2（g）=CO（g），因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的H无法直接测得，请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案计算该反应的H。【提示】(1)C(s)+O2(g)=CO2(g)H1=-393.5kJ/mol(2)CO(g)+O2(g)=CO2(g)H2=-283.0kJ/mol,【练一练】,盖斯定律,H1=H+H2H=H1-H2=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/molC(s)+O2(g)=CO(g)H=-110.5kJ/mol,盖斯定律,二、反应热的计算,1.有关热化学方程式的计算【例题1】25、101kPa时，使1.0g钠与足量的氯气反应，生成氯化钠晶体并放出17.87kJ的热量，求生成1mol氯化钠的反应热。解析：Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s)17.87kJ/g23g/mol=411kJ/mol答：生成1mol氯化钠时放出411kJ的热量。,【例题分析】,反应热的计算,2.关于燃烧热的计算【例题2】乙醇的燃烧热H=-1366.8kJ/mol，在25、101kPa时，1kg乙醇充分燃烧放出多少热量？解析：n(C2H5OH)=21.74mol1kgC2H5OH燃烧后产生的热量：1366.8kJ/mol21.74mol=2.971104kJ答：1kg乙醇充分燃烧放出2.971104kJ的热量。,反应热的计算,3.应用盖斯定律进行反应热的计算,关键：目标方程式的“四则运算式”的导出,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”，导出“四则运算式”。,反应热的计算,【例题3】已知下列反应的反应热为CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H1=-870.3kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H2=-393.5kJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(l)H3=-285.8kJ/mol试计算下述反应的反应热：2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l),反应热的计算,解析：分析各化学方程式的关系，可知将方程式按2+-组合得所求反应的化学方程式即：H=2(H2+H3)-H1H=2(-393.5kJ/mol)+(-285.8kJ/mol)-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol答：反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为-488.3kJ/mol。,反应热的计算,【练一练】,在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1=-393.5kJmol-1CO2(g)C(s)=2CO(g)H2=+172.5kJmol-1S(s)O2(g)=SO2(g)H3=-296.0kJmol-1请写出CO与SO2反应的热