高中化学反应热的计算课件

1、化学反应热的计算第一章 化学反应与能量化学反应热的计算第一章 化学反应与能量1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=-184.6kJ/mol 则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的H为（ ）A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/molC.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol复习:D2、甲硅烷（SiH4）是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态水。已知室温下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ热量，其热化学方程式为： _ SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) H=-1427.2kJ/mo

2、l规律: “正逆”反应的反应热效应数值相等，符号相反1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=-3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ/mol，计算下列反应中放出的热量。（1）用20g NaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量为 kJ。（2）用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出热量为 kJ。（3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应，放出的热量 （大于、小于、等于）57.3kJ。（4）100ml 0.1mol/L的Ba(OH)2溶液与100ml 0.1mol/L的H2SO4溶液反应，放出的热量是否为1.146kJ

3、？为什么？28.6511.46小于3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-4.下列对H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H(298K)=-184.6kJ/mol的 叙述正确的是（ ）A.1分子H2和Cl2反应，放出热量184.6kJ1mol H2(g)完全反应生成2molHCl(g)，放出的热量为184.6kJC.在101kPa、25的条件下，1mol H2(g)和Cl2(g)完全反应生成2molHCl(g)，放出的热量为184.6kJD.在101kPa、25的条件下，1mol H2(g)和Cl2(g)完全反应生成2mol HCl(g)，吸收的热量为184.6kJC4.

4、下列对H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) 5. 25 、101kPa下，碳、H2、CH4、C2H4的燃烧热依次为393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、 1411kJ/mol，则下列热化学方程式书写正确的是（ ）A. C( s )1/2O2 ( g ) CO ( g ) H =-393.5 kJ/mol2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H = +571.6kJ/molC. CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( g ) H = 890.3 kJ/molD. 1/2C2H4( g )3/2O2 ( g

5、 ) CO2 ( g ) H2O ( l ) H = -705.5 kJ/molD5. 25 、101kPa下，碳、H2、CH4、C2H4的思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？强调：正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。知识回顾已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/mol 1）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应用：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C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H =-393.5kJ/molCO2(g)=C(石墨，s)+O2(g) H =+393.5kJ/mol思考：

6、为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？强调：思考 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1 mol N2(g)和3 mol H2(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， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ思考 298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式 H2(g)+1/

7、2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8kJ/mol 那么，H2的燃烧热H究竟是多少？如何计算？已知： H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=H1+H2=-285.8kJ/molH2O(l) = H2(g)+1/2O2(g) H = ？下列数据H1表示燃烧热吗？判断H = +285.8 kJ/mol正、逆反应的反应热数值相等，符号相反 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1思考：如何测出该反应的反应热： C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=?如果已知： CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-

8、283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol你能求出H1吗？不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得H1 + = ， 则 H1 + H2 =H3所以，H1=H3-H2 =-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol =-110.5kJ/mol由上两例你能得出什么结论？思考：如何测出该反应的反应热：如果已知： 不能很好的控制反应影响反应热的因素1、与温度、压强有关 2、与物质的状态有关3、与反应物的用量有关4、与反应条件（途径）无关 盖斯定律影响反应热的因素1、与温度、压强有关 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

9、完成,其反应热相同。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。2.盖斯定律直观化HH1+H23、解释：能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者 密不可分，但以物质为主。 燃烧热、中和热都是反应热的一种分类。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AB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？AB请思考：由起点A到终点B有多少条途径？登山的高度与上山的H2 0H1 0S（始态）L（终态）先从始态S变化到到终态L，体系放出热量（H1

10、0)。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+H20H2 0H1 Q2 BQ1=Q2CQ1Q2 D无法确定A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 练习3 已知胆矾溶于水时溶液温度降低，A盖斯定律的【例1】298K、101KPa时，将1.0 g钠与足量的氯气反应，生成氯化钠晶体并放出17.87 KJ的热量，求生成1mol 氯化钠的反应热？（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。【例1】298K、101KPa时，将1.0 g钠与足量的氯气课本P12 例1：【解】钠与氯

11、气起反应的化学方程式如下Na(s) + 1/2Cl2(g) = NaCl (s)23g/mol H 1.0g 17.87kJH23g/mol(17.87kJ) 1.0g 411kJ/mol答：略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P12 例1：【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下Na(【例2】乙醇的燃烧热是H=-1366.8kJ/mol，在25，101kPa时，1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？ 【例2】乙醇的燃烧热是H=-1366.8kJ/mol，在2课本P12 例2：【解】C2H6O(l) + 3O2(g)= 2CO2(g) 3H2O (l) 46g/mol 1366

12、.8kJ/mol 1000g XX(1366.8kJ/mol 1000g)/ 46g/mol 29710kJ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课本P12 例2：【解】C2H6O(l) + 3O2(g) 【例3】 在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程式为：2H2( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) ;H =- 572 kJ mol- CH4( g ) +2O2 (g ) = CO2 (g ) +2H2O ( l ) ;H =- 890 kJ mol-由1mol 氢气和3mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。

13、解：Q = (572kJ 2) + (890 kJ3) =2956 kJ 【例3】 在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程解：Q = 【例4】 在100 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且C(s) +1/2O2(g) = CO(g)； = 110.35 kJ/molCO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)； = 282.57 kJ/mol与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是( )392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJHHC 【例4】 在100 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/ 练习1 已

14、知： 2H2O( l ) = 2H2 ( g ) + O2 ( g ) ;H =+517.6 kJ mol- CH4( g ) +2O2 ( g ) = CO2 ( g ) +2H2O ( l ) ; H =- 890.3 kJ mol- 则：1g 氢气和1g甲烷分别燃烧后，放出热量之比约为 (A) 1 :34 (B) 1 :1.7 (C) 2.3 :1 (D) 4.6 :1517.6/4 分析：890.3/16=517.6 890.3/45004 9002.2 1选 C 练习1 已知：517.6/4 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. 2:3.25 B.

15、 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8B 练习2 已知：B 练习2 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)； H890.3kJ/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( ) A. H2(g) B. CO(g) C. C8H18(l) D. CH4(g)B 练习3 氢气、

16、一氧化碳、辛已知：CH (g) + 2O2(g)= CO2 (g) + 2H2 O (l); H= -Q1 KJ/mol2H2（g）+O2（g） = 2H2 O （g）; H= -Q2 KJ/mol2H2（g）+O2（g） = 2H2 O （l）; H=- Q3 KJ/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+0.05Q3 练习4 已知：0.4Q1+0.05Q3 练习4 练习5 A221 kJ B787 kJC393.5 kJ D110.5 kJ解析：选B。Q(热量)n|H1|，完全燃烧，则H1393.5 kJ/mol，

17、所以Q787 kJ。 练习5 A221 kJ 例1 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( f ) = 2H2O ( l ) ;H =- 571.6 kJ mol- C3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2 ( g ) +4H2O (l ) ;H =- 2220 kJ mol- 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1解1 ：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为 3：1 x + y = 5 (571.6/2)(x)

18、+ 2220y = 3847 V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1（3） 求混合物的组成 x = 3.75 moly = 1.25 mol 例1 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程 例1 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) ;H =- 571.6 kJ mol-C3H8( g ) +5O2 ( g) = 3CO2 ( g ) +4H2O ( l ) ;H =- 2220 kJ mol-5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比

19、为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1解2 ：1mol H2 燃烧放热 571.6kJ/2 = 285.8 kJ答：氢气和丙烷的体积比为 3：1 1mol C3H8燃烧放热 2220 kJ 1mol 混合气 燃烧放热 3847kJ/5 = 769.4 kJH2 285.8C3H4 2220769.41450.6483.631 例1 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程 例1 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( 液 ) + 571.6 kJ mol- C3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3

20、CO2 ( g ) +4H2O ( l ) + 2220 kJ mol- 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1解3 ：( 巧解）5mol 混合气中，C3H8 物质的量必小于2mol，H2 的物质的量必大于3mol。 2mol C3H8 燃烧放热 4440 kJ, 超过总放热量 3847 kJn (H2) : n (C3H8) 必大于 3 : 2选 B 例1 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程 练习1 已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6kJ/mol CO(g)

21、+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的物质的量之比列方程求解 练习1 已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O 例1(2011重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为 () A、1780 kJ/mol B、1220 kJ/molC、450 kJ/mol D、4

22、30 kJ/mol 解析本题考查化学热计算。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收热量，新键的生成放出热量，两个热量变化的总体效应即为反应的热效应。S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的热量为280 kJ160 kJ3760 kJ，新键生成放出的热量为330 kJ61980 kJ，反应放出1220 kJ的热量，H1220 kJ/mol。答案B(4)依据反应物断键吸收热量Q(吸)与生成物成键放出热量Q(放)HQ(吸)Q(放) 例1(2011重庆高考)SF6是一种题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量(5)依据反应物的总能量E(反应物)和生成物的总能量E(生

23、成物)HE(生成物)E(反应物)题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量(5)依据反应物的总计算依据计算方法热化学方程式热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变正负号，各项的化学计量数包括H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数根据盖斯定律根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其H相加或相减，得到一个新的热化学方程式根据燃烧热可燃物完全燃烧产生的热量可燃物的物质的量其燃烧热根据化学键的变化H反应物的化学键断裂所吸收的能量和生成物的化学键形成所放出的能量和根据反应物和生成物的总能量HE(生成物)E(反应物)计算依据计算方法热化学方程式热化学方程式与数学上的方程式相似巩固练

24、习 11 g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94 kJ的热量，相应的热化学方程式为 ( )AC+H2O=CO+H2 H=+10.9 kJ/ molBC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+10.94 kJ/ mol CC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131.28 kJ/ molD1/2C(s)+ 1/2H2O(g)= 1/2CO(g)+ 1/2H2(g ) H=+65.64 kJ/ molCD巩固练习 11 g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需2已知1mol白磷转化成1mol红磷，放出18.39 kJ热量，又知：P4(白，s)+5O2

25、 = 2P2O5(s) H1,4P（红，s）+5O2 = 2P2O5 （s）H2 则H1和H2的关系正确的是( ) AH1H2 BH1H2 CH1=H2 D无法确定B3、 今有如下三个热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H=a kJ/ mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=b kJ/ mol2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) H=c kJ/ mol关于它们的下列表述正确的是 ( ) A它们都是吸热反应 Ba、b和c均为正值 Ca=b D2b=cD2已知1mol白磷转化成1mol红磷，放出18.39 kJ4.已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃

26、烧的热化学方程式分别为：C(石墨)+O2(g)=CO2(g) H=393.51kJmol1C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) H=395.41kJmol1据此判断，下列说法中正确的是( )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A4.已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程 G.H.GermainHenriHess(18021850)俄国化学家。1802年8月7日

27、生于瑞士日内瓦，1850年12月12日卒于俄国圣彼得堡(现为列宁格勒)。3岁随父侨居俄国,并在俄国受教育。1825年于多尔帕特大学获医学专业证书，同时受到了化学和地质学的基础教育。18261827年，在斯德哥尔摩J.J.贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作，后在伊尔库茨克做医生并研究矿物。1830年当选为圣彼得堡科学院院士，专门研究化学，任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲授化学。1838年成为俄国科学院院士。盖斯简介 G.H.GermainHenriHes盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气；发现了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了炼铁中的热现

28、象，作了大量的量热工作。1836年发现，在任何一个化学反应过程中,不论该反应过程是一步完成还是分成几步完成,反应所放出的总热量相同，并于1840年以热的加和性守恒定律公诸于世，后被称为盖斯定律。此定律为能量守恒定律的先驱。当一个反应不能直接发生时，应用此定律可间接求得反应热。因此，盖斯也是热化学的先驱者。著有纯粹化学基础(1834)，曾用作俄国教科书达40年。盖斯简介盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气；发现了蔗糖氧化 盖斯定律是在热力学第一定律之前发现的，实际上是热力学第一定律在化学反应的具体体现，是状态函数的性质。盖斯定律奠定了热化学计算的基础，使化学方程式像普通代数方程那样进行运算，从而

29、可以根据已经准确测定的热力学数据计算难以测定的反应热。盖斯简介 盖斯定律是在热力学第一定律之前发现的，实际上是例1、已知298K时,合成氨反应N2(g) +3H2(g) =2NH3（g) H1=-92.0kJ/mol ，将此温度下的0.1molN2和0.3molH2放在密闭容器中反应,测得反应放出的热为: A一定小于92.0kJ B一定大于92.0kJ C一定等于92.0kJ D无法确定例2、充分燃烧一定量的丁烷,放出热为Q.完全吸收它生成CO2生成正盐,需5mol/L的KOH溶液100mL,则丁烷的燃烧热为:例3、已知CH （g） + O2（g）=CO2 （g） + H2 O （l） H=

30、-Q1 KJ/mol2H2（g）+O2（g） =H2 O （g） H= -Q2 KJ/mol2H2（g）+O2（g） =H2 O （l） H=- Q3 KJ/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:例1、已知298K时,合成氨反应N2(g) +3H2(g) 例4、已知: Zn ( s ) +1/2O2 ( g ) ZnO ( s ) H = -351.1 kJ/molHg ( l) 1/2O2 ( g ) Hg O ( s ) H = -90.7 kJ/mol则可知: Zn ( s ) Hg O ( s ) = ZnO ( s ) Hg ( l) H 3= kJ/mol。则 为H 3为多少？例5、已知：2C（s） O2 ( g ) =2CO ( g ) H = -221 kJ/mol2H2 ( g ) O2 ( g ) 2H2O ( g ) H = -483.6 kJ/mol则C（s） H2O ( g ) =CO ( g ) H2( g )的H为多少?例6、已知CH4 ( g )1/2O2 ( g ) CO ( g ) 2H2 g ) H = -36 kJ/molCH4 ( g ) H2O ( g ) CO ( g ) 3 H2 ( g ) H = +216 kJ/mol由以上反应推出总反应热为零的总