选修4 第1章第3节 化学反应热的计算 课件

第三章化学反应热的计算、第一、气体定律、第二、反应热的计算，化学科学研究多通过实验测定物质发生化学反应时放出或吸收的热量。 但是，某些物质的反应热，由于各种原因不能直接测定，只能用化学计算的方法间接得到。 为了使反应热的计算变得容易，我们学习盖乌斯定律。 一、盖斯定律，一、盖斯定律的内容是1840年，瑞士化学家盖斯(G.H.Hess )经过大量的实验事实证明，无论化学反应是一步完成，还是几步完成，其反应热都是一样的。 换句话说，化学反应的反应热仅与反应体系的初始状态和最终状态有关，与反应的路径无关。 这就是盖乌斯定律。 2、了解盖斯定律，有人从山下a到达山顶b，无论是越过山，还是乘坐缆车前往山顶，其海拔都高300m，即山的高度与a、b点的海拔有关，但与a点到b点的路线没有关系山的高度相当于化学反应的反应热，5，3 .盖斯定律是直感的h=h1H2=H3H4H5，4，用能量守恒定律论证盖斯定律，首先从初始状态s变化为最终状态l，系统放出热(H10 )。 经过循环，系统仍处于s状态，物质没有变化，所以不会发生能量变化，即h1H20，222222222222222222222 c (s ) O2 (g )=CO (g燃烧时将co 因为总是生成CO2的一部分，所以无法直接测量该反应的h，所以请自己根据盖兹定律设计该反应的h。 (1) c (s ) o2(g )=co2(g )h1=-393.5 kj/mol (2) co (g ) o2(g )=co2(g )h3=-283.0 kj/mol，例题1h1=h 2h 3h2=h1-h3=-393.5 kj/mol=co(g)h=-110.5kj/mol，同素异形体相互转化，但反应热相当小，转化率慢，有时不完全，很难测定反应热。 现在，盖乌斯的意见说：“无论化学反应一步一步地完成，还是分几步完成，这个总过程的热效应都是一样的。” 已知：P4(s，红磷) 5o2(g )=p4o 10 (s )=-2983.2 kj /摩尔，H1，P(s，红磷)5/4O2(g)=1/4P4O10(s )；=-738.5kJ/mol，试着写白磷变成红磷的热化学方程式。 下一页，下一页。 例题2、6、应用了高斯法则的注意点、1、热化学方程式乘以相同数的情况下，H也必须乘以相同数的2、热化学方程式加减的情况下，同种物质可以加减，H也可以随之加减，3、如果反转一个热化学方程式，H的符号也改变。 (1)虚拟通路法中，反应物a变成生成物e时，从a直接变成生成物e，反应热从ha通过b变成e，反应热分别变成h1、h2。 从a经c从d变化为e，反应热分别为h3、h4、h5，如图：h=h1h2=h3h4h5、7，用盖兹定律求解的一般方法，(2)加法用被给予的化学方程式加减的方法求出热化学方程式7、用盖斯定律解问题的一般方法，1 .根据以下信息写出石墨转化为金刚石的热化学方程：C(s，石墨) o2(g )=co2(g )h1=-393.5 kj/molco2(g )=c (s，金刚石) o2(g )。=C (钻石s )h=1.5 kj /摩尔、Ca(s) C(s， 石墨)3/2o2(g )=CaCO3(s )h1=-1206.8 kj/molca (s )1/2o2(g )=Cao (s )h2=-635.1 kj/molc (s石墨) O2(g)=CO2(g)H3=-393.5kJ/mol的H4=178.2kJ/mol，= 的逆写，3 :按照盖兹定律，结合下述反应方程式，回答问题NH3(g ) HCl (g )=NH4cl (s )h1=-176 k j/molNH3(g )=NH3(AQ )h2=-35.1 k h3=-72.3 kj/molNH3(AQ ) HCl (AQ )=NH4cl (AQ )h4=-52.3 kj/molNH4cl (s )=NH4cl (AQ )h5=？ 第二个方程式中的反应热H为。 根据盖乌斯定律和上述反应方程式，= 的逆写，即H5=16.3kJ/mol，知道神六的火箭燃料是什么吗，4 :发射某火箭，在N2H4 (肼)中在NO2中燃烧，生成N2、液体H2O n2(g )2o2(g )=2no2(g )h1=67.2 kj/moln2h4(g ) o2(g )=n2(g )2h2o (l )h2=-534 kj/mol如果在相同的状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。 2 n2h4(g )2no2(g )=3n2(g )4h2o (l )h=-1135.2 kj/mol，2的反写：5 .在碳100g不完全燃烧的气体中，CO为1/3体积，CO2为2/3体积，且c (s )1/2o2(g )=co=co2(g)h=-282.57kj/mol，与这些碳完全燃烧相比，损失热量为() 392.92 kjb.2489.44 kjc.784.92 kjd.3274.3 kj，c， 6 .在已知的25、101kPa下石墨、金刚石燃烧的热化学方程式被判断为c (石墨) O2(g)=CO2(g)H=-393.51kJmol-1C (金刚石) O2(g)=CO2(g)H=-395.41kJmol-1 用石墨制作金刚石是吸热反应等质量的情况下，石墨的能量比金刚石低，用石墨制作金刚石是吸热反应等质量的情况下，石墨的能量比金刚石的能量高，用石墨制作金刚石是发热反应石墨的能量比金刚石低d，由石墨制成金刚石是发热反应等质量的情况下，石墨的能量比金刚石的能量高，a7 .co (g )1/2O2 (g )=CO2 (g )h1=-283.0 kj/mo h2=-285.8 kj/molc2h5oh (l )3o2(g )=2co2(g )3h2o (l )h3=-1370 kj/mol试验计算2CO(g) 4H2(g )已知=H2O(l) C2H5OH(l )的h、2 Fe2o3(s )3co (g )=2Fe (s )3co2(g )h=-25kj/molFe2o3(s ) co (g )=2Fe3o4(s ) co2(g )h=-47kj/molFe3o4(s ) co (g )=3FeO (s )。H=1/63 (2 )的反写H=-11Kj/mol 9、在相同条件下4 C5 (po4 ) 3f (s ) 3si O2 (s )=6ca3 (s )2casio3(s ) si F4 (g )h12 C3 (po4 )。 已知h2sio2(s)cao(s)=casio3(s )的h3是4 C5 (po4 ) 3f (s ) 21si O2 (s ) 30c (s )=3P4 (g ) 20casio3(s ) 30co (g ) sif4 (g )h？h=h13h218h3、2、反应热的计算、1、利用热化学方程式的反应热与各物质的物质量成比例的热化学方程式与数学代数方程式类似，可移动项同时改变符号， 注意，各项化学计量数包括h的数值，可以同时扩大或缩小相同的倍数：不管化学反应是否可逆，热化学方程式的反应热h都表示反应到最后(完全转化)时的能量变化。 2、利用燃烧热，可燃物完全燃烧放出的热量=n (可燃物) |H|注意：此处的h是燃烧热。 二、反应热计算、三、中和热中和反应放出的热量=n(H2O)|H|注意：这里的h是中和热。 4、利用盖斯定律，加或减两个以上的热化学方程式得到新的热化学方程式，h也必须相应地加减。 注意：求总反应的反应热，不要想就把各阶段的反应热单纯地相加。 无论一步一步地走，始期和终期都完全一致，盖乌斯定律成立了。有些物质只是在阶段性反应中暂时出现，最后应该正好消耗了。 二、反应热的计算，五、利用反应物和生成物的总能h=生成物的总能反应物的总能，六、反应物和生成物的结合能h=反应物的总结合能生成物的总结合能。 根据比热式计算Q=cmt，【例1】298K、101KPa时，使钠1.0g与充分的氯气反应生成氯化钠结晶，放出17.87KJ的热，生成氯化钠1mol，求出反应热吗？ 二、根据反应热的计算，【例2】乙醇的燃烧热量为H=-1366.8kJ/mol，在25、101kPa下，乙醇1kg充分燃烧后，放出多少热量？ 文章复习，1，化学反应中的能量变化，1 )发热反应(H0)，破坏化学形成化学键后被吸收物总能量，物质内部储藏的能量为热能，2 )吸热反应(H0)， 破坏化学形成化学键并吸收键释放出的总能量，反应生成物总物总能量热能转换为物质内部的能量被储藏，2，热化学方程式，定义：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，表记，1 )注入集合状态， 2 )化学计量数可以是整数也可以是分数，3 )注入温度，压力，4 )表示h的数值，符号和单位，应用：反应热计算的根据，3，能量，能量，化石能量， 煤炭、石油、天然气、缺点：储量有限，不能再生，利用率低，不污染环境，措施：包括开源节流、新能源、太阳能、氢能源、地热能源、风力能源、海洋能源生物量等主题点、1、热化学方程式的正误判断1 )检测h的符号的正误2 )检查物质的凝聚状态3 )检查h的数值和化学计量数是否对应4 )特殊反应热a热化学方程式和燃烧热的热化学方程式把可燃物限制在1mol， 热化学方程式在写不限制各反