第三节化学反应热的计算

1、第三节第三节 化学反应热的计算化学反应热的计算1.1.理解盖斯定律的意义。理解盖斯定律的意义。2.2.能用盖斯定律、热化学方程式进行简单的反能用盖斯定律、热化学方程式进行简单的反应热的计算。应热的计算。 1.1.热化学方程式热化学方程式2.2.燃烧热燃烧热概念概念单位单位3.3.中和热中和热概念概念意义意义一、盖斯定律一、盖斯定律 1840 1840年，瑞士化学家盖斯（年，瑞士化学家盖斯（G GH HHessHess）通过大量）通过大量实验事实证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，实验事实证明，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。其反应热是相同的。 换句话说，化学反应的反

2、应热只与反应体系的始态换句话说，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。和终态有关，而与反应的途径无关。这就是盖斯定律。1.1.看图理解盖斯定律看图理解盖斯定律海拨海拨400m400m海拨海拨100m100mA AB B2.2.用能量守恒定律论证盖斯定律用能量守恒定律论证盖斯定律H1 1+ +H2 2= =SL03.3.盖斯定律直观化盖斯定律直观化aABCH H1 1+ +H2 24.4.盖斯定律在科学研究中的重要意义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

3、不纯（有副反应发生）反应的产品不纯（有副反应发生）这些都给测量反应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。热计算出来。C C（s s）+ O+ O2 2（g g）=CO=CO（g g）因为）因为C C燃烧时不可能完全生成燃烧时不可能完全生成COCO，总有一部分，总有一部分COCO2 2生成，因此这个反应的生成，因此这个反应的H无法直接测得，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：提示：(1)C(s)+(1)C(s)+O O2 2(g

4、)=(g)=CO=CO2 2(g) (g) H1 1=-393.5 kJ/mol=-393.5 kJ/mol (2)CO(g)+ O (2)CO(g)+ O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H2 2=-283.0 kJ/mol=-283.0 kJ/molH1 1=H+ +H2 2 H = =H1 1- -H2 2 = -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol) = -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol = -110.5 kJ/molC (s) + OC (s) + O2 2 (g) = CO(g(g)

5、= CO(g) ) H=-110.5 kJ/mol=-110.5 kJ/molO2HH2H1二、反应热的计算反应热的计算1.1.有关热化学方程式的计算有关热化学方程式的计算【例【例1 1】2525、101kPa101kPa时，使时，使1.0 g1.0 g钠与足量的氯气反应，钠与足量的氯气反应，生成氯化钠晶体并放出生成氯化钠晶体并放出17.87 kJ17.87 kJ的热量，求生成的热量，求生成1 mol1 mol氯化钠的反应热。氯化钠的反应热。解析解析： Na(sNa(s) + Cl) + Cl2 2(g) = NaCl(s(g) = NaCl(s) )17.87 kJ / 1g 17.87 k

6、J / 1g 23 g / mol = 411 kJ / mol 23 g / mol = 411 kJ / mol答：生成答：生成1 mol NaCl1 mol NaCl时放出热量时放出热量411 kJ411 kJ。2.2.关于燃烧热的计算关于燃烧热的计算【例【例2 2】乙醇的燃烧热】乙醇的燃烧热H=-1366.8 kJ/mol=-1366.8 kJ/mol，在，在2525、101kPa101kPa时，时，1 kg1 kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？乙醇充分燃烧后放出多少热量？解析解析： n(Cn(C2 2H H5 5OH)=1000 g / 46g/molOH)=1000 g / 46g/

7、mol =21.74mol =21.74mol1 kg C1 kg C2 2H H5 5OHOH燃烧后产生的热量：燃烧后产生的热量：1366.8 kJ/ mol1366.8 kJ/ mol 21.74mol=2.971 21.74mol=2.97110104 4kJkJ答：答：1 kg C1 kg C2 2H H5 5OHOH充分燃烧后放出充分燃烧后放出2.9712.97110104 4kJkJ的热量。的热量。3 3应用盖斯定律进行反应热的计算应用盖斯定律进行反应热的计算关键：关键：目标方程式的目标方程式的“四则运算式四则运算式”的导出的导出方法：方法：(1)(1)写出目标方程式确定写出目标方

8、程式确定“过渡物质过渡物质” ” ( (要消去的物质要消去的物质) )(2)(2)然后用消元法逐一消去然后用消元法逐一消去“过渡物质过渡物质”，导出，导出“四则四则运算式运算式”。【例【例3 3】已知下列反应的反应热为】已知下列反应的反应热为 CHCH3 3COOH (COOH (l) + 2O) + 2O2 2(g) = 2CO(g) = 2CO2 2(g) + 2H(g) + 2H2 2O(O(l) ) H1 1= -870.3 kJ/mol= -870.3 kJ/mol C(s C(s) + O) + O2 2 (g) = CO (g) = CO2 2(g) (g) H2 2= -393

9、.5 kJ/mol= -393.5 kJ/mol H H2 2(g) + O(g) + O2 2(g) =H(g) =H2 2O(O(l) ) H3 3= -285.8 kJ/mol= -285.8 kJ/mol试计算下述反应的反应热：试计算下述反应的反应热：2C(s) + 2H2C(s) + 2H2 2 (g) + O (g) + O2 2 (g) = CH(g) = CH3 3COOH (COOH (l) ) 12解析解析 分析各方程式的关系，知分析各方程式的关系，知 将方程式按将方程式按22 + + -组合得上述反应方程式组合得上述反应方程式即：即：H = 2= 2H 2 2 + + H

10、3 3 - - H1 1H =2(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol)=2(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol) -(-870.3kJ/mol) -(-870.3kJ/mol) = - 488.3kJ/mol = - 488.3kJ/mol答：反应答：反应2C(s) + 2H2C(s) + 2H2 2 (g) + O (g) + O2 2 (g) = CH(g) = CH3 3COOH (COOH (l) ) 的反应热为的反应热为-488.3kJ/mol-488.3kJ/mol1.1.盖斯定律盖斯定律根据热化学方程式进行计算根据热化学方程式进行计

11、算根据盖斯定律进行有关反应热的计算根据盖斯定律进行有关反应热的计算aABC2.2.有关反应热的计算有关反应热的计算1.1.已知已知H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)； H1 1=a kJmol=a kJmol-1-12H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) ； H2 2=b kJmol=b kJmol-1-1H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(O(l) ) ； H1 1=c kJmol=c kJmol-1-12H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(

12、g)=2H2 2O(O(l) ) ； H2 2=d kJmol=d kJmol-1-1下列关系式中正确的是（下列关系式中正确的是（ ）A Aa ab b0 B0 Bb bd d0 0 C C2a=b2a=b0 D0 D2c=d2c=d0 0C C12122.2.人体内葡萄糖的消耗可用下述化学方程式表示：人体内葡萄糖的消耗可用下述化学方程式表示：C C6 6H H1212O O6 6(s)+6O(s)+6O2 2(g)=6CO(g)=6CO2 2(g)+6H(g)+6H2 2O(O(l) ) H=-2800KJ/mol=-2800KJ/mol，若某人每天消耗若某人每天消耗12540KJ12540

13、KJ热量，他每天至少要摄入葡萄糖热量，他每天至少要摄入葡萄糖 （ ） A.806g B.1000g C.1250g D.1500gA.806g B.1000g C.1250g D.1500gA A3.3.已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：方程式为：C C（金刚石、（金刚石、s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H= =-395.41 kJ/mol-395.41 kJ/mol，C C（石墨、（石墨、s s）+O+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H= =-393.51 kJ/mol-

14、393.51 kJ/mol，则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为_。 C C（金刚石、（金刚石、s s）= C= C（石墨、（石墨、s s）H H1.90kJ/mol1.90kJ/mol4.4.某次发射火箭，用某次发射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧，生成中燃烧，生成N N2 2、液、液态态H H2 2O O。已知：。已知： N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g) (g) H1 1=+67.2 kJ/mol =+67.2 kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O