高二化学反应热的计算选修四

高二化学反应热的计算选修四第一页，共二十六页，2022年，8月28日

G.H.

Hess

(1802～1850)瑞士（俄国）化学家。1802年8月7日生于瑞士日内瓦，1850年12月12日卒于俄国圣彼得堡(现为列宁格勒)。3岁随父侨居俄国,并在俄国受教育。1825年于多尔帕特大学获医学专业证书，同时受到了化学和地质学的基础教育。1826～1827年，在斯德哥尔摩J.J.贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作，后在伊尔库茨克做医生并研究矿物。1830年当选为圣彼得堡科学院院士，专门研究化学，任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲授化学。1838年成为俄国科学院院士。

1836年盖斯发现，在任何一个化学反应过程中,不论该反应过程是一步完成还是分成几步完成，反应所放出的总热量相同，并于1840年以热的加和性守恒定律公诸于世，后被称为盖斯定律。此定律为能量守恒定律的先驱。当一个反应不能直接发生时，应用此定律可间接求得反应热。因此，盖斯也是热化学的先驱者。著有《纯粹化学基础》(1834)，曾用作俄国教科书达40年。盖斯简介第二页，共二十六页，2022年，8月28日一．盖斯定律：⒈盖斯定律的内容：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。第三页，共二十六页，2022年，8月28日⒉盖斯定律直观化：山的高度与上山的途径无关海拔400mC△H1△H2AB△H△H＝△H1＋△H2第四页，共二十六页，2022年，8月28日⒊应用能量守恒定律对盖斯定律进行论证SL△H1＜0△H2＞0△H1＋△H2≡0第五页，共二十六页，2022年，8月28日正逆反应的反应热数值相等，符号相反。“+”不能省略。已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol⑴写出石墨的完全燃烧的热化学方程式⑵二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式学与思C（石墨）+O2（g）＝CO2（g）△H=－393.5kJ/molCO2（g）＝C（石墨）+O2（g）△H=＋393.5kJ/mol第六页，共二十六页，2022年，8月28日①能直接测定吗？如何测？②若不能直接测，怎么办？如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热△H？不能直接测定该反应的反应热。因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的ΔH无法直接测得，但可以测得C与O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热。然后根据盖斯定律，计算求出该反应的反应热。第七页，共二十六页，2022年，8月28日⒋盖斯定律的应用有些化学反应进行很慢，或不易直接发生，或产品不纯，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。第八页，共二十六页，2022年，8月28日C(s)+O2(g)CO2(g)△H1实例△H3△H1＝△H2

＋△H3

CO(g)+O2(g)12△H2△H3

＝△H1

－△H2

第九页，共二十六页，2022年，8月28日C(s)+O2(g)＝CO(g)△H3＝？CO(g)+O2(g)＝CO2(g)△H2＝－283.0kJ/molC(s)+O2(g)＝CO2(g)△H1＝－393.5kJ/mol+)△H3

＝△H1

－△H2

＝－393.5kJ/mol－(－283.0kJ/mol)

＝－110.5kJ/mol1212C(s)+O2(g)＝CO(g)△H3＝－110.5kJ/mol12第十页，共二十六页，2022年，8月28日下列数据表示H2的燃烧热吗？为什么？

H2(g)+O2(g)＝H2O(g)△H1＝－241.8kJ/mol

H2O(g)＝H2O(l)△H2＝－44kJ/mol讨论：12

H2(g)+O2(g)＝H2O(l)12△H＝－285.8kJ/mol+)第十一页，共二十六页，2022年，8月28日【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：①×2+②×4-③=④2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH1=－566.0kJ/mol4H2(g)+2O2(g)=4H2O(l)ΔH2=－1143.2kJ/mol

2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g)ΔH3=+1370kJ/mol+)2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)ΔH

＝－339.2kJ/mol第十二页，共二十六页，2022年，8月28日解题方法：⒋盖斯定律的应用首先要找出用已知反应组合成新的反应的步骤，然后在计算新反应热效应时，要遵守组合反应式时的加减乘除。有些化学反应进行很慢，或不易直接发生，或产品不纯，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。第十三页，共二十六页，2022年，8月28日练习：已知：①Cs＋O2g＝CO2g

H＝3935kJ·mol1②2COg＋O2g＝2CO2g

H＝566kJ·mol1③TiO2s＋2Cl2g＝TiCl4s＋O2g

H＝+141kJ·mol1则TiO2s＋2Cl2g＋2Cs＝TiCl4s＋2COg的H＝

。80kJ·mol-1第十四页，共二十六页，2022年，8月28日复习：⒈盖斯定律的内容：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。⒉盖斯定律的直观表示：ABCD△H1△H2△H3△H△H＝△H1＋△H2＋△H3

第十五页，共二十六页，2022年，8月28日1、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。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=-534.4kJ/mol请写出N2H4（肼）在NO2中燃烧的热化学方程式。学以致用第十六页，共二十六页，2022年，8月28日1、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。查燃烧热表知：①C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(s，金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol所以，①-②得：

C(s，石墨)=C(s，金刚石)△H=+1.5kJ/mol第十七页，共二十六页，2022年，8月28日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=-534.4kJ/mol请写出N2H4（肼）在NO2中燃烧的热化学方程式。N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol12NO2(g)=N2(g)+O2(g)△H1=-33.6kJ/mol+)N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-568.0kJ/mol32第十八页，共二十六页，2022年，8月28日3、已知下列反应的反应热为：(1)CH3COOH(l)+2O2(g)＝2CO2(g)+2H2O(l)

△H＝－870.3KJ/mol(2)C(s)+O2(g)＝CO2(g)△H＝－393.5KJ/mol(3)H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l)△H＝－285.8KJ/mol试计算下列反应的反应热：

2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)＝CH3COOH(l)第十九页，共二十六页，2022年，8月28日二．反应热的计算例1：4g硫粉完全燃烧时放出37kJ热量，该反应的热化学方程式是：____________________________________________。S(s)+O2(g)＝SO2(g)△H＝－296kJ/mol分析：n(s)=

4g32g/mol=mol

18△H=－

37kJ×81mol=－296kJ/mol⒈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。第二十页，共二十六页，2022年，8月28日练习1：0.5molC(石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收65.65KJ热量，该反应的热化学方程式是_________________________________________。C(石墨)+H2O

(g)＝CO(g)+H2(g)△H＝+131.3kJ/mol练习2：25℃、101KPa时，将1.0g钠与足量氯气反应生成氯化钠晶体并放出17.87KJ的热量，求生成1molNaCl的反应热。设生成1molNaCl的反应热为xx＝23g×(－17.87kJ/mol)÷1.0g

＝－411kJ/mol【解】Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s)△H12答：生成1molNaCl的反应热为－411kJ/mol23gx1.0g－17.87kJ/mol第二十一页，共二十六页，2022年，8月28日例2：乙醇的燃烧热为－1366.8kJ/mol，在25℃、101KPa时，1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？【解】

n(C2H5OH)=1366.8kJ/mol×21.74mol＝29714kJ

1000g46g/mol=21.74mol1kg乙醇燃烧后放出的热量为1kg乙醇的物质的量为第二十二页，共二十六页，2022年，8月28日练习3、在101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890kJ的热量，CH4

的燃烧热为多少？1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？【解】根据题意，在101kPa时，1molCH4

完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890kJ的热量，可知CH4

的燃烧热为890kJ／mol。1000LCH4

（标准状况）的物质的量为：44.6molCH4

完全燃烧放出的热量为：44.6mol×890kJ／mol＝3.97×104kJ答：CH4的燃烧热为890kJ／mol，1000LCH4（标准状况）完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ。＝44.6mol1000L22.4mol/L第二十三页，共二十六页，2022年，8月28日练习4：已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/molCO(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。解：n(H2)=n(H2O)==0.2mol

3.6g18g/mol0.2molH2燃烧后放出的热量为：0.2mol×＝57.16kJ571.6kJ/mol

2CO燃烧后放出的热量：113.74kJ－57.16kJ=56.58kJn(CO)==0.2mol56.58kJ283.0kJ/moln(H2)∶n(CO)=1∶1第二十四页，共二十六页，2022年，8月28日练习5、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)；△H＝－285.8kJ/molCO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)；△H＝－283.0kJ/molC8H18(l)＋25/2O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)；△H＝－5518kJ/molCH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)；

△H＝－890.3kJ/mol相同质量的氢气、一氧化