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1、第三节 化学反应热的计算,第5课时,中和热为57.3KJ/mol或 H = - 57.3KJ/mol,燃烧热: 如H2的燃烧热为285.8KJ/mol或 H= - 285.8KJ/mol(单位为KJ/mol),热量:吸收或放出50KJ,反应热和焓变:有“正” “负”单位为KJ/mol,自我检测,4、 -285.8KJ/mol 285.8KJ/mol,5、C4H10 (l)+ 13/2O2(g) = 4CO2(g) + 5H2O(l) H = - 2900KJ/mol,课后作业,10 C(s) + O2(g) = CO2(g) H = - 393.5KJ/mol,11、H2(g)+1/2O2(g
2、)=H2O (l) H=-285.8kJ/mol,12、 286kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) H=-286kJ/mol,【知识回顾】,1、 CH3OH(l) + 3/2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) H = - 725.76KJ/mol 2、N2(g) +3H2(g) = 2NH3(g)H = - 92KJ/mol,化学反应热的计算: (1)根据化学方程式计算 (依据:反应热与化学计量数成正比) (2) H = 反应物的键能总和 生成物的键能总和,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
3、,怎么办?,思考:,1、盖斯定律:不管化学反应是分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。,一、盖斯定律,HH1+H2,理解方法:,H = H1+H2 = H3+H4+H5,A,B,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点的海拔高度有什么关系?,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,用能量守恒定律证明盖斯定律 (阅读P11-12), 0,H1 +H2 0,能量的吸收或释放是以发生变化的物质为基础的,二者密不可分,但以物质为主;也就是说:物质没有变化,就不能引起能量的变化。,2、
4、盖斯定律的意义和应用:,对于有些反应(反应进行很慢,不能直接发生的反应,可逆反应和有副反应)的反应热难以测定,可以运用盖斯定义间接的计算出反应热。,实例1,C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) H3 = ?(3),(1) C(s) + O2(g) = CO2(g) H1 = - 393.5KJ/mol,(2) CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) H2= - 283.0KJ/mol,H2 + H3= H1,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H3?,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/mol,C(s)+O2(g)=CO2(g) H1-
5、393.5 kJ/mol,+),H2 + H3= H1,H3= H1 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol)= -110.5 kJ/mol,C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) H3 = -110.5KJ/mol,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H3?,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/mol,C(s)+O2(g)=CO2(g) H1-393.5 kJ/mol,-),(3)=(1) - (2),H3= H1 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol)= -110.5 kJ/mol,规律:
6、化学方程式相加或减,对应的反应热(带符号)相加或减。,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) HH1 H2285.8kJ/mol,实例2,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”。 消去的技巧:目标方程式和已知方程式同类物质(同为反应物或同为生成物)相加;不同类物质(一个为反应物与一个为生成物)相减 遵循数学基本原则,例3:已知下列各反应的焓变 Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2
7、(g)=CaCO3(s) H1 = -1206.8 kJ/mol Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s) H2= -635.1 kJ/mol C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) H3 = -393.5 kJ/mol 试求CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变,H4=+178.2kJ/mol,=, Fe2O3(s) + 3CO (g) = 2Fe(s) + 3CO2(g) H1 = - 26.7KJ/mol,例4, 3Fe2O3(s) + CO (g) = 2Fe3O4(s) + CO2(g) H2 = - 50.75KJ/mol, Fe3O4(s) + CO (g) =
8、3FeO(s) + CO2(g) H3 = - 36.5KJ/mol,计算反应: FeO(s) + CO (g) = Fe(s) + CO2(g) 的焓变?, = (3 - - 2)6,练习: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)H1=-2983.2 kJ/mol,P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) H2= -738.5 kJ/mol,试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。,P4(s
9、、白磷)= 4P(s、红磷) =-29.2kJ/mol,4:,二、反应热的计算:,1、根据(热)化学方程式计算: 方法一:依据:热化学方程式中,反应热的数值与各物质的化学计量数成正比。(反应物的物质的量改变与反应热改变倍数相同)方法二:比例法 上下一致,左右相当,Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O,比 例 式:,1mol 322.4L 256gn(Fe2O3) V(H2) m(Fe),=,=,列比例式原则要保持:上下一致,左右相当,即:同一物质的物理量及单位必须相同,不同物质之间物理量及单位可以不同,各物理量之间可以通过物质的量来转化。(方法二),上: 1mol 322.4L 2
10、56g 下: n(Fe2O3) V(H2) m(Fe),方法二:原理(比例法),2、根据燃烧热或中和热计算:,方法一:比例法方法二:公式法 规律: Q = n(-H) 【Q表示反应放出的热量, n表示可燃物的物质的量,H表示反应的燃烧热】Q = n(-H) 【Q表示反应放出的热量, n表示H2O的物质的量,H = - 57.3KJ/mol】,3、根据盖斯定律计算:,(1)CH3COOH(l)+2O2=2CO2(g)+2H2O(l) H1870.3kJ/mol (2)C(s)O2(g) =CO2(g) H2=3935 kJmol (3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H3285.8k
11、J/mol 试计算下列反应的反应热: 2C(s)+2H2(g)O2(g) = CH3COOH(l); H=?,(4)= (2)2 + (3)2 - (1),H= 2 H2 + 2 H3 - H1,注意: (1)热化学方程式中各物质的化学计量数改变,其反应热数值改变相同的倍数 (2)正、逆反应的反应热数值相等,符号相反。 (3)化学方程式相加或减,对应的反应热(带符号)相加或减。,4、根据化学键的键能计算:,规律(公式法) H = E(吸) - E(放) H = 反应物的键能总和 生成物的键能总和 H = E(生) - E(反) H的计算数值:吸“+”放“-” 根据比热公式计算:H = c mT
12、,例5:按照盖斯定律,结合下述反应方程式回答问题,已知: NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) H1=-176kJ/mol NH3(g)=NH3(aq) H2=-35.1kJ/mol HCl(g) =HCl(aq) H3=-72.3kJ/mol NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) H4=-52.3kJ/mol NH4Cl(s)= NH4Cl(aq) H5=?则第个方程式中的反应热H是_。 根据盖斯定律和上述反应方程式得:=+-,即H5 = +16.3kJ/mol,例6: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(
13、2)并告诉大家你设计的理由。,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/mol C(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,你知道神六的火箭燃料是什么吗?,例7: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/mol N2H4(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。,2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol,2 :,