《1.2 反应热的计算 课件 【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修一教案课件-高中化学选择性必修一》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1.2 反应热的计算 课件 【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修一教案课件-高中化学选择性必修一（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节第二节 反应热的计算反应热的计算一、盖斯定律一、盖斯定律（一）内容：一个化学反应，不管是一步完成的还（一）内容：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。这就是是分几步完成的，其反应热是相同的。这就是盖斯定律。盖斯定律。（二）内涵：在一定条件下，（二）内涵：在一定条件下，化学反应的反应热只与化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径有关，而与反应的途径无关。无关。（三）对盖斯定律的理解（三）对盖斯定律的理解1、从反应途径的角度：反应热指的是反应物和生成物的总的 “能量差”。它是一个由状态决定的量，与反应的具体过程无关。就像从同
2、一起 点登山至山顶，不管选哪一条路走，历 经不同的途径和不同的方式，但山的高 度是不变的。2、从能量守恒的角度：对于任意一个反应，无论该反应从什 么途径发生，从反应开始到反应结束，能量既不增加，也不减少，只是从一 种形式转化成另一种形式（四）应用：（四）应用：对于有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产物不纯（有副反应发生）这些类反应，可应用盖斯定律间接的把它们的反应热计算出来二、反应热的计算二、反应热的计算（一）利用热量求反应热（一）利用热量求反应热【例题【例题1】黄铁矿】黄铁矿(主要成分为主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之
3、一，的途径之一，反应的化学方程式为：反应的化学方程式为：4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)在在25和和101kPa时，时，1 mol FeS2(s)完全燃烧生成完全燃烧生成Fe2O3(s)和和SO2(g)时放出时放出853kJ的热量。这些热量的热量。这些热量(工业中叫做工业中叫做“废热废热”）在生产过程中得到了充分利用）在生产过程中得到了充分利用,大大大降低了生产成本，对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。大降低了生产成本，对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。(1)请写出请写出FeS2燃烧的热化学方程式。燃烧的热化学方程式。(2)计算理论上计算理论上1k
4、g黄铁矿黄铁矿(FeS2的含量为的含量为90%)完全燃烧放出的热量。完全燃烧放出的热量。【解】【解】(1)根据题意，根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为燃烧的热化学方程式为FeS2(s)+11/4O(g)=1/2Fe2O3(s)+2SO2(g)H=-853 kJ/mol(2)FeS2的摩尔质量为的摩尔质量为120gmol-1。1kg黄铁矿含黄铁矿含FeS2的质量为：的质量为：1000g90%=900g900gFeS2的物质的量为的物质的量为:理论上理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为：黄铁矿完全燃烧放出的热量为：7.5 mol x 853 kJ/mol=6 398 kJ答：答：(1)FeS
5、2燃烧的热化学方程式为：燃烧的热化学方程式为：FeS2(s)+11/4O2(g)=1/2Fe2O3(s)+2SO2(g)H=-853 kJ/mol(2)理论上理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为黄铁矿完全燃烧放出的热量为6398kJ。（二）利用热化学方程式和盖斯定律求反应热（二）利用热化学方程式和盖斯定律求反应热【例题【例题1】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一，设它在人体组织中完全氧化时】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一，设它在人体组织中完全氧化时的热化学方程式为：的热化学方程式为：C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1)H=-2800kJ/mol计算计算100
6、g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。【解】根据热化学方程式可知，1molC6H12O6在人体组织中完全氧化时产生的热量为2800kJ。C6H12O6的摩尔质量为180gmol-1。100gC6H12O6的物质的量为:0.556 mol C6H12O6完全氧化时产生的热量为：0.556mol2800kJ/mol=1557kJ 答：100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量为1557kJ。【例题【例题2】焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方】焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法。这两个反应的热化学方
7、程式分别为法。这两个反应的热化学方程式分别为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H1=+131.5 kJ/molCH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)H2=+205.9 kJ/mol试计算试计算CH4(g)=C(s)+2H2(g)的的H例例3：2019年全国年全国II卷卷已知：已知：(g)=(g)+I2(g)=H3=_kJmol 1。(g)+H2(g)H1=+100.3 kJmol 1 H2(g)+I2(g)=2HI(g)H2=11.0 kJmol 1 对于反应：对于反应：(g)+2HI(g)解析：根据盖斯定律，反应解析：根据盖斯定律，反应+可得反应可得反应,则则H3=
8、H1+H2=100.3kJmol-1+(-11.0kJmol-1)=+89.3kJmol-1。+89.3则则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的的H=_ kJmol-1。例例4：2019年全国年全国III卷卷Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)H1=+83 kJmol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)H2=-20 kJmol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)H3=-121 kJmol-1解析：由盖斯定律可得，解析：由盖斯定律可得，4
9、HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)H=2H3+2H1+2H1=(-121kJmol-1)2+(-20kJmol-1)2+(83 kJ.mol-1)2=-116kJmol-1-116例例5：2018年全国年全国II卷卷CH4-CO2催化重整反应为催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)已知已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-394 kJmol1C(s)+O2(g)=CO(g)H=-111 kJmol1该催化重整反应的该催化重整反应的H=_ kJmol1解析：解析：C(s)+2
10、H2(g)=CH4(g)H=-75kJ/mol,C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-394kJ/mol,C(s)+O2(g)=CO(g)H=-111kJ/mol,根据盖斯定律计算：根据盖斯定律计算：2-,得得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)H=+247kJ/mol。+247（三）利用燃烧热求反应热（三）利用燃烧热求反应热例题：乙醇的燃烧热为H=-1366.8kJmol,则25,101kPa时1kg乙醇完全燃烧放出的热量为 kJ 解：由题意可得出关系式为：C2H6O-1366.811366.8x（四）利用化学键的键能求反应热：（四）利用化学键的键能求反应热：例题1：下表
11、中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量(即键能，单位为kJmol-1)热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-183kJmol-1,则Cl2的键能为 kJ/mol。化学键化学键H-HH-Cl键能436431243解：H=-183kJmol-1=(436kJ/mol+y)-431kJ/mol2计算可得y=243kJ/mol例题例题2：利用下图所给信息，计算工业上合成氨反应的反应热：利用下图所给信息，计算工业上合成氨反应的反应热H=kJ/mol H=508-600=-92kJ/mol-92三、反应热大小比较三、反应热大小比较（一）如果热化学方程式中化学计量数加倍，（一）如果
12、热化学方程式中化学计量数加倍，H也要加倍，也要加倍，再通过吸放热反应类型比较再通过吸放热反应类型比较H大小大小（二）同一反应中反应物或生成物状态不同时，要考虑（二）同一反应中反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)；或者从物质三种状态自身所具有的能量比较：；或者从物质三种状态自身所具有的能量比较：E(g)E(l)E(s),可知反应热大小也不相同可知反应热大小也不相同（三）对于晶体类型不同，产物相同的反应，其反应热也不同。例（三）对于晶体类型不同，产物相同的反应，其反应热也不同。例如：如：C(石墨石墨,s)+O2(g)=CO2(g)H=akJ/mol,C(金刚石金刚石,s)+O2
13、(g)=CO2(g)H=bkJ/mol,由由推出推出C(石墨石墨,s)=C(金刚金刚石石,s)H=(ba)kJ/mol，又因为石墨的所具有的能量，又因为石墨的所具有的能量0，即，即ba0，所以，所以ba注：在比较反应热大小时，要注意比较的是放出热量的大小还是注：在比较反应热大小时，要注意比较的是放出热量的大小还是H的大小，当反应为放热反应时，二者的比较结果正好相反的大小，当反应为放热反应时，二者的比较结果正好相反（四）根据反应进行的程度比较反应热的大小（四）根据反应进行的程度比较反应热的大小1、其他条件相同时，燃烧越充分，放出热量越多，、其他条件相同时，燃烧越充分，放出热量越多，H越小越小2、
14、对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，、对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出（或吸收）的热量小于相应的热化学方程式所以实际放出（或吸收）的热量小于相应的热化学方程式中的中的H的绝对值的绝对值（五）中和反应中反应热的大小（五）中和反应中反应热的大小1、浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成、浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1mol水时，放出的热量一定水时，放出的热量一定大于大于57.3kJ（浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量）（浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量）2、醋酸和氢氧化钠溶液反应生成、醋酸和氢氧化钠溶液反应生成1mol水时，放出的热量一定小水时，放出
15、的热量一定小于于57.3kJ（醋酸电离会吸热）（醋酸电离会吸热）3、稀硫酸和氢氧化钡溶液反应生成、稀硫酸和氢氧化钡溶液反应生成1mol水时，放出的热量一定水时，放出的热量一定大于大于57.3kJ（SO42-和和Ba2+反应生成的反应生成的BaSO4沉淀会放热）沉淀会放热）例题：下列各组热化学方程式中，例题：下列各组热化学方程式中，H1H2的是（的是（）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H1 H2(g)+I2(g)=2HI(g)H2C2H4O2(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)H1 C2H4O2(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H2CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H1 Na2O(s)+H2O(l)=2NaOH(aq)H22H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)H1 2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)H2A.B.C.D.A
