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1、会计学1化学反应化学反应(huxu fnyng)热的计算课件热的计算课件第一页，共29页。思考：为什么在热化学反应(fnyng)方程式中通常可不表明反应(fnyng)条件？正逆反应(fnyng)的反应(fnyng)热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。学与思（1）已知石墨的燃烧(rnsho)热：1.写出石墨的完全燃烧(rnsho)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第1页/共28页第二页，共29页。 （2 2）298K298K，101kPa101kPa时，合成氨反应的热化学方时，合成氨反应的热化学方程式程式N2(g)+
2、3H2(g)=2NH3(g) H N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H 。在该温度下，取在该温度下，取1 mol N2(g)1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)3 mol H2(g)放在放在一密闭一密闭(mb)(mb)容器中，在催化剂存在进行反应，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，其原因是什么？测得反应放出的热量总是少于，其原因是什么？该反应是可逆反应，在密闭容器中进行(jnxng)该反应将达到平衡状态，1molN2(g)和3molH2(g)不能完全反应生成2molNH3(g)，因而放出的热量总小于学与思第2页/共28页第三页，共29页。如何如何(r
3、h)(rh)测定测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应的反应热热H1H1能直接(zhji)测定吗？如何测？若不能直接(zhji)测，怎么办？第3页/共28页第四页，共29页。一盖斯定律一盖斯定律(dngl)(dngl)：1.盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同(xin tn)。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。第4页/共28页第五页，共29页。HH1+H22.盖斯定律 (dngl)直观化第5页/共28页第六页，共29页。CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3=
4、+实例(shl)1第6页/共28页第七页，共29页。C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H3-393.5kJ/mol+)H1+H2=H3H1=H3H2=-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol第7页/共28页第八页，共29页。下列(xili)数据表示H2的燃烧热吗？H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H1H2O(g)=H2O(l)H244kJ/mol已知H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)HH1H2实例(shl)2第8页/共28页第九
5、页，共29页。 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(zhxi)反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。3盖斯定律(dngl)的应用关键：目标(mbio)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”。第9页/共28页第十页，共29页。 例1，同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率(sl)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(biln)+5O2(g)=P4O10(
6、s)=-2983.2kJ/molH1P(s,红磷(hnln)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)=-738.5kJ/molH2试写出白磷转化为红磷的热化学方程式-4得_。P4(s,白磷)=4P(s,红磷)=-29.2kJ/molH第10页/共28页第十一页，共29页。例例2 2：写出石墨变成金刚石的热化学方程式：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25,101kPa(25,101kPa时时) )说明：说明： （1 1）可以）可以(ky)(ky)在书中查找需要的在书中查找需要的数据数据（2 2）并告诉大家你设计的理由。）并告诉大家你设计的理由。第11页/共28页第十二页，共29页。查燃烧热表
7、知：查燃烧热表知：查燃烧热表知：查燃烧热表知：C(C(C(C(石墨石墨石墨石墨(shm)(shm)(shm)(shm)，s) +O2(g)=CO2(g) s) +O2(g)=CO2(g) s) +O2(g)=CO2(g) s) +O2(g)=CO2(g) H1=-kJ/molH1=-kJ/molH1=-kJ/molH1=-kJ/molC(C(C(C(金刚石，金刚石，金刚石，金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-s)+O2(g)=CO2(g) H2=-s)+O2(g)=CO2(g) H2=-s)+O2(g)=CO2(g) H2=-kJ/molkJ/molkJ/molkJ/mol所以(s
8、uy)， - 得： C(石墨，s)= C(金刚石， 观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨(shm)吗？需要什么条件？第12页/共28页第十三页，共29页。【例题(lt)3】已知CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H1=283.0kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H2=285.8kJ/molC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H3=-1370kJ/mol试计算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的H【解】：根据(gnj)盖斯定律，反应不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应能不能由三个
9、反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应能不能分成几步完成。所以(suy)，HH12H24H3283.22285.841370339.2kJ/mol2+4-=第13页/共28页第十四页，共29页。你知道你知道(zh(zhdo)do)神六的神六的火箭火箭燃料是什么燃料是什么吗？吗？例例4 4：某次发射火箭，用：某次发射火箭，用N2H4N2H4（肼）在（肼）在NO2NO2中燃烧，生成中燃烧，生成N2N2、液态、液态H2OH2O。已知：。已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1 N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)
10、H2=-534kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 假如都在相同假如都在相同(xin tn)(xin tn)状态下，请写出发射火箭反应的热化状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。学方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2 2-2第14页/共28页第十五页，共29页。例5：已知：CH(g) + 2O2(g) =CO2 (g)+ 2H2O (l) H= -Q1 KJ/mol2H2 (g) +O2 (g) =H2 O (g) H= -Q2KJ/mol2H2 (g) +O2 (g) =H2 O (l) H=-
11、Q3 KJ/mol常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气(qn q)的混合气体11.2L(标况),经完全燃烧恢复常温,放出的热为:1+0. 5Q3第15页/共28页第十六页，共29页。n n1. 1. 已知已知已知已知2525、101kPa101kPa下，石墨、金刚石燃烧下，石墨、金刚石燃烧下，石墨、金刚石燃烧下，石墨、金刚石燃烧(rnsho)(rnsho)的热化学方程的热化学方程的热化学方程的热化学方程式分别为：式分别为：式分别为：式分别为：n n n n据此判断，下列说法正确的是（据此判断，下列说法正确的是（据此判断，下列说法正确的是（据此判断，下列说法正确的是（ ）n n A. A. 由石墨
12、制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石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的低的低的低n n B. 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的高的高的高n n C. 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由石墨制备金刚石是放热反应；等
13、质量时，石墨的能量比金刚石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的低的低的低n n D. 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的高的高的高A第16页/共28页第十七页，共29页。n n2,已知下列已知下列(xili)热化学方程式：热化学方程式：n nZn（S）+1/2 O2（g）=ZnO（S） H1； Hg（l）+1/2
14、O2（g）=HgO（S） H2；n n则则n nZn（S）+ HgO（S）= Hg（l）+ ZnO（S），）， n n H值为值为=？ ( )n nA、 H2- H1 B、 H2+ H1 n nC、 H1- H2 D、- H1- H2c第17页/共28页第十八页，共29页。二反应热的计算：二反应热的计算： 利用反应热的概念、盖斯定利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行律、热化学方程式进行(jnxng)有关反应热的计算有关反应热的计算第18页/共28页第十九页，共29页。n n题型一：有关热化学反应方程式的题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写的含义及书写n n1.1.已知一定量的物质
15、参加反应放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出的热量，写出其热化学反应方程式。式。n n2 2、有关反应热的计算、有关反应热的计算n n（1 1）盖斯定律及其应用）盖斯定律及其应用(yngyng)(yngyng)n n（2 2） 根据一定量的物质参加反应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方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。或比较大小。n n(3)(3)利用键能计算反应热利用键能计算反应热n n 题型二：燃烧热、中和热的判断、题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量求算及测量第19页/共2
16、8页第二十页，共29页。课本(kbn)P13 例1：【解】钠与氯气 (l q)起反应的化学方程式如下Na(s) + 1/2Cl2(g)= NaCl (s)23g/mol H 1.0g H23g/mol() 1.0g 411kJ/mol答：注意热化学方程式正确(zhngqu) 书写，特别注意有关单位的正确(zhngqu) 书写。第20页/共28页第二十一页，共29页。课本(kbn)P13 例2：【解】C2H6O(l) + 3O2(g)= 2CO2(g) 3H2O (l) 46g/mol kJ/mol 1000g XX(kJ/mol 1000g)/ 46g/mol 29710kJ答：1kg乙醇燃烧
17、后放出(fn ch)29710kJ热量设1kg乙醇燃烧后放出(fnch)的热量为X第21页/共28页第二十二页，共29页。n n已知：已知：n n欲得到相同欲得到相同(xintn)(xintn)的热量，的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为比约为B变式练习(linx)第22页/共28页第二十三页，共29页。变式练习变式练习(linx)(linx)氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别方程式分别(fnbi)(fnbi)为：为：H2(g)H2(g)1/2O2(g)1/2O2(g)H2O(l)H2O(l)；HHCO(g)CO(g
18、)1/2O2(g)1/2O2(g)CO2(g)CO2(g)；HHC8H18(l)C8H18(l)25/2O2(g)25/2O2(g)8CO2(g)8CO2(g)9H2O(l)9H2O(l)；HH5518kJ/mol5518kJ/molCH4(g)CH4(g)2O2(g)2O2(g)CO2(g)CO2(g)2H2O(l)2H2O(l)；HH893kJ/mol893kJ/mol相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时放出烷完全燃烧时放出热量最少的是热量最少的是AH2(g)BCO(g)CAH2(g)BCO(g)CC8H18(l)DCH4(g)C8H18(l)D
19、CH4(g)B第23页/共28页第二十四页，共29页。1已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H= 某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出kJ热量，同时生成(shn chn)液态水，求原混合气体中H2和CO的物质的量之比_课堂练习：H2:0.2molCO：1:1第24页/共28页第二十五页，共29页。若取金刚石和石墨的混合(hnh)晶体共1mol在O2中完全燃烧，产生的热量为Q kJ，则金刚石和石墨的物质的量之比为： 。2已知金刚石和石墨(shm)在氧气中完全燃烧的热化学方程式为： C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) H1C(石墨
20、(shm),s)+O2(g)=CO2(g) H2课堂练习：课堂练习：(Q-393.51):(395.41-Q)第25页/共28页第二十六页，共29页。课堂练习：课堂练习：3已知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆矾分解(fnji)的热化学方程式为：CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l) H=+Q1kJ/mol 室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则（ ）AQ1Q2 BQ1=Q2C Q1Q2 D无法确定设计(shj)合理的反应过程，注意反应热的正、负号！盖斯定律(dngl)的灵活应用A第26页/共28页第二十七页，共29页。例4,充分燃烧一定量的丁烷,放出热为Q.
21、完全吸收它生成CO2生成正盐(zhn yn),需5mol/L的KOH溶液100mL,则丁烷的燃烧热为:_例5,已知:H2O(g) H2O(l) H1 = Q1 kJ/mol C2H5OH(g) = C2H5OH(l) H2= Q2kJ/mol C2H5OH(g)3O2 (g) = 3H2O(g) 2CO2 (g) H3 =Q3kJ/mol若使23g液体酒精完全燃烧,最后恢复(huf)到室温,则放出的热量为:_课堂练课堂练习：习：16Q0.5(Q2-Q3-3Q1）第27页/共28页第二十八页，共29页。内容(nirng)总结会计学。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。方法(fngf)：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”。1. 已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：。题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量。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。16Q。0.5(Q2-Q3-3Q1）第二十九页，共29页。
