高中化学选修四《化学反应热的计算》_定稿

1、下列数据表示下列数据表示H2的燃烧热吗？的燃烧热吗？ H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g)=H2O (l) H244 kJ/mol已知已知 H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol如何测出下列反应的反应热如何测出下列反应的反应热： C(s)+1/2O C(s)+1/2O2 2(g)=CO(g) (g)=CO(g) H H1 1=?=?C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g) (g)=CO(g) H H1 1=? =? CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g)= CO(g)=

2、 CO2 2(g) (g) H H2 2=-283.0kJ/mol=-283.0kJ/molC(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H3 3=-393.5kJ/mol=-393.5kJ/mol 1、定义：不管化学反应是、定义：不管化学反应是分一步分一步完成或完成或分几分几步步完成，其完成，其反应热是相同反应热是相同的。的。 换句话说：化学反应的反应热只与换句话说：化学反应的反应热只与反应体系反应体系的始态和终态的始态和终态有关有关,而与而与反应的途径反应的途径无关。无关。 盖斯是俄国化学家，早年从事分析化学研盖斯是俄国化学家，早年从事分析化学研究，究，1

3、830年专门从事化学热效应测定方法的改年专门从事化学热效应测定方法的改进，曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计，从进，曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计，从而较准确地测定了化学反应中的能量。而较准确地测定了化学反应中的能量。1836年年经过多次试验，他总结出一条规律：在任何化经过多次试验，他总结出一条规律：在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的还是分步进行的，其总热量变化是相同的，的还是分步进行的，其总热量变化是相同的，1840年以热的加和性守恒定律形式发表。这就年以热的加和性守恒定律形式发表。这就是举世闻名的盖斯定律。盖斯定律是断定能量是举世闻名

4、的盖斯定律。盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。当一个守恒的先驱，也是化学热力学的基础。当一个不能直接发生的反应要求计算反应热时，便可不能直接发生的反应要求计算反应热时，便可以用分步法测定反应热并加和起来而间接求得。以用分步法测定反应热并加和起来而间接求得。故而我们常称盖斯是热化学的奠基人故而我们常称盖斯是热化学的奠基人。 CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2例例1C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g) = CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 +

5、 H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol例例2 2：已知：已知：P P4 4(s(s、白磷、白磷)+5O)+5O2 2(g)=P(g)=P4 4O O1010(s)(s)H H1 1=-2983.2 kJ/mol=-2983.2 kJ/molP(sP(s、红磷、红磷)+5/4O)+5/4O2 2(g)=1/4P(g)=1/4P4 4O O1010(s) (s) H H2 2= -738.5 kJ/mol= -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式试写出白磷转化为红磷的热化学方程式

6、。 P P4 4(s(s、白磷白磷)= 4P(s)= 4P(s、红磷红磷) ) =-29.2kJ/mol=-29.2kJ/mol4：例例3 3：已知下列各反应的焓变：已知下列各反应的焓变Ca(s)+C(s,Ca(s)+C(s,石墨石墨)+3/2O)+3/2O2 2(g)=CaCO(g)=CaCO3 3(s) (s) H H1 1 = -1206.8 kJ/mol = -1206.8 kJ/molCa(s)+1/2OCa(s)+1/2O2 2(g)=CaO(s) (g)=CaO(s) H H2 2= -635.1 kJ/mol= -635.1 kJ/molC(s,C(s,石墨石墨)+O)+O2

7、2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H3 3 = -393.5 kJ/mol = -393.5 kJ/mol试求试求CaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)的焓变的焓变H H4 4=+178.2kJ/mol=+178.2kJ/mol= =【例题【例题4】已知】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/molC2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2CO2(g) + 3 H2O(l) H3= 1

8、370 kJ/mol试计算试计算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的的H2 + 4 - = 2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) H1= 566.0 kJ/mol4 H2(g) + 2O2(g) = 4 H2O(l) H2= 1143.2kJ/mol2CO2(g) + 3 H2O(l) = C2H5OH(l) + 3O2(g) H3 = + 1370 kJ/mol+)2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) H 339.2 kJ/mol练习练习1 1：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

9、,101kPa(25,101kPa时时) )查燃烧热表知：查燃烧热表知：C(C(石墨，石墨，s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H1 1=-393.5kJ/mol=-393.5kJ/molC(C(金刚石，金刚石，s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H2 2=-395.0kJ/mol=-395.0kJ/mol所以，所以， - - 得：得：C(C(石墨，石墨，s) = C(s) = C(金刚石，金刚石，s) s) H=+1.5kJ/molH=+1.5kJ/mol练习练习2 2：某次发射火箭，用：某次发射火箭，用N N2 2H

10、H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧，中燃烧，生成生成N N2 2、液态、液态H H2 2O O。已知：。已知： N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g) (g) H H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H H2 2=-534kJ/mol =-534kJ/mol 请写出发射火箭反应的热化学方程式。请写出发射火箭反应的热化学方程式。2 N N2 2H H4 4(g)+ 2NO(g)+ 2NO2 2(

11、g)=(g)= 3N N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l) O(l) H=-1135.2kJ/molH=-1135.2kJ/mol 2 ：正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”+”不能省去。不能省去。练习练习3 31.1.已知石墨的燃烧热：已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/molH=-393.5kJ/mol(1)(1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式写出石墨的完全燃烧的热化学方程式(2)(2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式C(C(石墨，石墨，s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=C

12、O2 2(g) (g) H =-393.5kJ/molH =-393.5kJ/molCOCO2 2(g)=C(g)=C(石墨，石墨，s)+Os)+O2 2(g) (g) H =+393.5kJ/molH =+393.5kJ/mol练习练习4.4.已知已知2525、101kPa101kPa下，石墨、金刚石燃烧下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为的热化学方程式分别为C(C(石墨石墨)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H=H=393.51kJmol393.51kJmol1 1C(C(金刚石金刚石)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H= H=

13、395.41kJmol395.41kJmol1 1据此判断，下列说法中正确的是据此判断，下列说法中正确的是( )( )A A、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，、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石墨的能量比金刚石的低B B、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，、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石墨的能量比金刚石的高C C、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，、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石墨的能量比金刚石的低D D、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的

14、能量比金刚石的高石墨的能量比金刚石的高A A练习练习5.5.已知已知 CO(g)+1/2O CO(g)+1/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) H(g) H1 1= = 283.0 kJ/mol283.0 kJ/mol H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) HO(l) H2 2= = 285.8 kJ/mol285.8 kJ/molC C2 2H H5 5OH(l)+ 3OOH(l)+ 3O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+3H(g)+3H2 2O(l) HO(l) H3 3=-1370 kJ/mol=-1370 kJ/

15、mol试计算试计算2CO(g)2CO(g)4H4H2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)C C2 2H H5 5OH(l)OH(l)的的HH 【解】：2 + 2 + 4 - 4 - = = 所以，所以，HHHH1 12 2 HH2 24 4 HH3 3 283.2283.22 2 285.8285.84 4 1370 1370 339.2 kJ/mol339.2 kJ/mol练习练习6.已知下列热化学方程式：已知下列热化学方程式： Zn（S）+1/2 O2（g）=ZnO（S）H1； Hg（l）+1/2 O2（g）=HgO（S）H2； 则则 Zn（S）+ HgO（S）= Hg（l）+

16、ZnO（S），），H值为值为 （ ） A、H2-H1 B、H2+H1 C、H1-H2 D、-H1-H2C 练习练习 7.已知已知 2C（S）+ O2（g）=2CO（g） H=-221.0kJ/molkJ/mol ， 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g ） H=-483.6kJ/molkJ/mol 则制备水煤气的反应则制备水煤气的反应C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g) 的的H为为( ) A、+262.6kJ/molkJ/mol B、-131.3kJ/molkJ/mol C、-352. kJ/molkJ/mol D、+131.3kJ/molkJ/molD 练习练习9、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：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、甲烷完全燃烧时相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时