《化学反应热的计算》课件

第三节化学反应热的计算思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。学与思（1）已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol1.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

（2）298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=-92.38kJ/mol。在该温度下，取1molN2(g)和3molH2(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，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92.38kJ学与思如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热△H1①能直接测定吗？如何测？②若不能直接测，怎么办？一．盖斯定律：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.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。△H＝△H1+△H22.盖斯定律直观化CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3=+实例1C(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=△H3

∴△H1=△H3－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol下列数据表示H2的燃烧热吗？Why？H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)

△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)==H2O(l)

△H2＝－44kJ/mol已知H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)

△H＝△H1＋△H2＝－285.8kJ/mol实例2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”。【例题1】已知①CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol

试计算④2CO(g)＋4H2(g)====H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH

【解】：根据盖斯定律，反应④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④能不能由①②③三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应④能不能分成①②③几步完成。①×2+②×4-③=④

所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol

你知道神六的火箭燃料是什么吗？例2：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/molN2H4(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。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

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。课本P12例1：【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△H＝23g/mol×(－17.87kJ)÷1.0g＝－411kJ/mol答：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。题型2、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方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。

课本P12例2：【解】C2H6O(l)+3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l)46g/mol－1366.8kJ/mol

1000gXX＝(－1366.8kJ/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

[例3]在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：

2H2(g)+O2(f)=2H2O(l);△H=-

571.6kJ•mol-

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H=-2220kJ•mol-5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解1：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为3：1

x+y=5

(571.6/2)(x)+2220y=3847

V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1题型3.求混合物的组成

x=3.75moly=1.25mol

[例3]在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ•mol-C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H=-2220kJ•mol-5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解2：1molH2燃烧放热571.6kJ/2=285.8kJ答：氢气和丙烷的体积比为3：1

1molC3H8燃烧放热2220kJ

1mol混合气

燃烧放热3847kJ/5=769.4kJH2285.8C3H42220769.41450.6483.631

[例3]在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(液)+571.6kJ•mol-

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)+2220kJ•mol-5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解3：(巧解）5mol混合气中，C3H8物质的量必小于2mol，H2的物质的量必大于3mol。∵2molC3H8燃烧放热

4440kJ,超过总放热量3847kJn(H2):n(C3H8)必大于3:2选B题型4、键能与反应热的关系已知H-H键键能（断裂时吸收或生成时释放的能量）为436kJ·mol－1，H-N键键能为391kJ·mol－1，根据化学方程式：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）;ΔH=－92.4kJ·mol－1。则N≡N键的键能是题型5、盖斯定律【例5】已知下列反应的反应热为：(1)CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol(3)H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol试计算下列反应的反应热：

2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)巩固练习

1．1g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94kJ的热量，相应的热化学方程式为()A．C+H2O=CO+H2ΔH=+10.9kJ/molB．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+10.94kJ/molC．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.28kJ/molD．1/2C(s)+1/2H2O(g)=1/2CO(g)+1/2H2(g)ΔH=+65.64kJ/mol2．已知1mol白磷转化成1mol红磷，放出18.39kJ热量，又知：P4(白，s)+5O2=2P2O5(s)ΔH1,4P（红，s）+5O2=2P2O5（s）ΔH2则ΔH1和ΔH2的关系正确的是()A．ΔH1＞ΔH2B．ΔH1＜ΔH2C．ΔH1=ΔH2D．无法确定【解析】设想P4（白）转化为P（红），由题意第一个反应放的热量大于第二个反应，故ΔH1＜ΔH2。3、今有如下三个热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=akJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=bkJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=ckJ/mol关于它们的下列表述正确的是()A．它们都是吸热反应B．a、b和c均为正值C．a=bD．2b=c4、某短跑运动员的体重为72kg,起跑时能以1/7s冲出1m远。能量全部由消耗体内的葡萄糖提供,则该运动员起跑时冲出1m远将消耗多少克葡萄糖?已知葡萄糖缓慢氧化时的热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2804kJ/mol例4：已知：CH４(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H