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1、第三节 化学反应热的计算,教学目标： 掌握盖斯定律并能进行化学反应热的简单计算,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/mol,CO2(g) =O2(g) +C (石墨,S) H=+393.5kJ/mol,思考 298K，101kPa时，合成氨反
2、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,如何测定如下反应: 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，怎么办？,思考,不能，只能间接计算。因为C与O2不完
3、全燃烧时，O2的量不易控制，生成物可能是CO和CO2的混合物，所以测不出准确的反应热。,一盖斯定律：,1.盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,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，这就是盖斯定律。请看教材P11,2.盖斯定律直观化,HH1+H2,CO(g)+1/2O2(g),C(s)+O2(g),CO2(g),实例1,C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H1？,CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) H2-283.0 kJ/mol,C(s)+O2(g) = CO2(g) H3-393.5 kJ/mol,+),H1 +
4、 H2 = H3,H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol,则： C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 的反应热H1=-110.5KJ/mol,其反应的热化学方程式为：,C(s) + O2(g) = CO(g) H1 -110.5 kJ/mol,下列数据表示H2的燃烧热吗？为什么？,H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) H1241.8kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol,实例2,不是，因为气态水不是稳定的化合物。,H2的燃烧热. H =-285
5、.8kJ/mol,有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。,2盖斯定律的应用,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”。,【 1】已知 CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) H2= 285.8 kJ/mol C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l) H3=-1370 kJ/mol 求CO和H2生成液态水和乙醇的热
6、化学方程式【解】： 2CO(g) 4 H2(g) = H2O(l) C2H5OH (l),2 + 4 - = HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol,H=-339.2kJ/mol,例2：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 （2）并告诉大家你设计的理由。,用一用盖斯定律,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,解:- 得： C(石墨
7、，s)= C(金刚石，s) H=+1.5kJ/mol,若石墨、金刚石共1mol混合在氧气中燃烧,产热QKJ,则两者的物质的量之比为:,Q,你知道神六的火箭燃料是什么吗？,3：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),2- = 2(-534kJ/mol)-67.2KJ/mo
8、l = -1135.2kJ/mol,H=- 1135.2kJ/mol,4：已知： CH (g) + 2O2(g)= CO2 (g) + 2H2 O (l) H= -Q1 kJ/mol 2H2（g）+O2（g） = 2H2 O （g） H= -Q2 kJ/mol 2H2（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:,0.54/5Q1 + 0.51/51/2Q3 = 0.4Q1+0.05Q3,1. 已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： 据此判断，下列
9、说法正确的是（ ） 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,A,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,练,2. 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.
10、35 kJ/mol CO(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 kJ,C,练,二反应热的计算： 利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算:,题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写,题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量,具体内容: 1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程式。 2、有关反应热的计算: （1）盖斯定律及其应用 （2） 根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据
11、已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。 (3)利用键能计算反应热,1：25。C、101kpa时，将1.0g钠跟足量的氯气反应，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,【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下,Na(s) + 1/2Cl2(g) = NaCl (s),23g/mol H,1.0g 17.87kJ,H23g/mol(17.87kJ) 1.0g 411kJ/mol,答：钠与氯气生成NaCl的反应热为-411kJ/mol,热化学方程式: Na(s) + 1/2Cl2 (g) = NaCl (s); H= -411kJ/mol,注意热化学方程式正
12、确书写，特别注意有关单位的正确书写。,例2：乙醇的燃烧热H=-1366.8KJ/mol,在25、101kPa时，1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？,【解】,C2H6O(l) + 3O2(g)= 2CO2(g) 3H2O (l),46g/mol 1366.8kJ/mol,1000g X,X1366.8kJ/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,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. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8,B,变
13、式练习1,变式练习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/mol CO(g)1/2O2(g)CO2(g) H283.0kJ/mol C8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l) H5518kJ/mol CH4(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,1已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6kJ/mol
14、 CO(g)+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,课堂练习：,n(H2O)=n(H2)= 3.6g /18g/mol =0.2mol,n(CO)=(113.74kJ - 0.2mol285.8kJ/mol )283.0kJ/mol = 0.2mol n(H2):n(CO) = 0.2:0.2 = 1:1,课堂练习：,2已知胆矾溶于水时溶液温度降低， 胆矾分解的热化学方程式为： CuSO45H2O(s) = CuSO4(s)+5H2O(l) H=+Q1
15、kJ/mol 室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液 时放热Q2kJ，则（ ） AQ1Q2 BQ1=Q2 CQ1Q2 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： 1.已知25 0C，101kPa下，由氢气的氧气反应生成1mol水蒸汽放热241.8kJ,写出热化学方程式若1g水蒸汽转化为液态水放热2.444kJ,则,H2(g)+1/2O2 (g)=H2O(l) 的H=_氢气的燃烧热H=_.,2.CH (g) + 2O2(g)= CO2 (g) + 2H2 O (l) H= -890 kJ/mol 现有CH4和CO的混合气体0.75mol, 经完全燃烧恢复常温, 生成CO2和液态水18g,并放出515kJ热量, 求CO燃烧的热化学方程式_.,解:由CO燃烧只生成CO2，故18g
