反应热的计算课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第二节反应热的计算第2课时

反应热的计算第一章化学反应的热效应教学目标1.学会反应热的七种计算方法。2.能通过计算反应热，体会反应热与反应条件、能量利用的关系，能合理利用反应热，感受定量研究的意义。课本17页

在实际应用中，常常需要计算反应热。例如，化工生产中对于化学反应过程中热量的利用、化学反应条件的控制等都涉及反应热的计算问题。反应热的计算题型根据化学方程式计算根据反应物和生成物的键能计算根据盖斯定律计算根据反应物和生成物的能量计算根据物质的燃烧热数值计算根据温度的变化计算根据方程组或十字交叉法计算【例题1】黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之一,反应的化学方程式为:4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2在25℃和101kPa时,1molFeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用,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。(1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式。(2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。

FeS2的摩尔质量为120g·mol－1

1kg黄铁矿含FeS2的质量为：1000gx90%=900g

理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为：7.5molx853

kJ·mol－1

=6398kJ题型一：根据化学方程式计算【例题2】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：计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。C6H12O6(s)＋6O2(g)

=6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH=-2800kJ·mol－1

【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在的摩尔质量为180g·mol－1

0.556molC6H12O6完全氧化时产生的热量为：0.556molx2800

kJ·mol－1

=1557kJ①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1kJ/mol②CH4(g)＋H2O(g)=CO

(g)＋3H2(g)ΔH2kJ/mol试计算CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH。加合①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1kJ/mol②CH4(g)＋H2O(g)=CO

(g)＋3H2(g)ΔH2kJ/molCH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH=ΔH2-ΔH1kJ/molCO(g)＋H2(g)=C(s)＋H2O(g)-ΔH1kJ/mol+）题型二：根据盖斯定律计算【例题2】1.已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=－

1370kJ/mol

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

④=①×2+②×4-③ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol课堂练习2、课堂练习注意晶体结构中化学键的情况：常见的有1molP4含有6molP—P键，1mol晶体硅含有2molSi—Si键，1mol金刚石含有2molC—C键，1mol石墨晶体中含有1.5molC—C键，1molSiO2含有4molSi—O键。题型三：根据反应物和生成物的键能计算1.计算公式：ΔH＝∑E反应物键能－∑E生成物键能2.计算关键：正确找出反应物和生成物所含化学键的数目如1个H2O分子中含有2个共价键，1个NH3分子中含有3个共价键等。共价键H-HH-O键能/(kJ·mol-1)436463热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-13.已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：则2O(g)=O2(g)的ΔH为（）428kJ·mol-1 B.-428kJ·mol-1

C.498kJ·mol-1 D.-498kJ·mol-1共价键H-HH-O键能/(kJ·mol-1)436463热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1ΔH=2(H-H)+(O=O)-4(H-O)=-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O=O)-4×463kJ/molD课堂练习理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)

HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。公式：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量题型四：根据反应物和生成物的能量计算HCN(g)

与

HNC(g)哪一个稳定？则该异构化反应的ΔH＝kJ·mol－1kJ·mol－1=＋59.3kJ·mol－1【练习】乙醇的燃烧热ΔH=-1366.8kJ/mol，在25℃、101kPa时，1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？

则

1kgC2H5OH燃烧后产生的热量Q放=21.74mol×1366.8kJ/mol=2.971×104kJ题型五：根据物质的燃烧热数值计算紧扣燃烧热的定义，反应物的量为“1mol”，生成物为稳定的氧化物。Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。

答：1kgC2H5OH充分燃烧后放出2.971×104kJ的热量。已知氢气和丙烷的燃烧热ΔH分别为－285.8kJ·mol－1、－2220.0kJ·mol－1

。实验测得氢气和丙烷的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中氢气和丙烷的体积比约是（）A．1∶3B．3∶1C．1∶4

D．5∶13 B

题型六：根据方程组或十字交叉法计算

x+y=5285.8x+2220y=3847V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1

x=3.75moly=1.25mol解1（列方程组）设H2、C3H8的物质的量分别为x，y

1mol混合气

燃烧放热3847kJ/5=769.4kJH2C3H8222031=解2(十字交叉法）课堂练习6、50mL0.50mol/L盐酸与溶液完全反应测得中和反应的反应热数据如下：计算生成1molH2O的反应热次数起始温度t/℃终止温度t3/℃温度差△t/℃盐酸t1NaOHt2平均值124.525.024.726.5222.022.422.225.4325.025.425.228.2ΔH=-

0.418(t2-t1)0.025kJ/mol=-5.18kJ/molm=V酸ρ酸＋V碱ρ碱

V酸=V碱

=50mL；ρ酸=ρ碱=1g/cm3、C=4.18J/(g·℃)。Q=cm△t=

×10-3×(50+50)(t2-t1生成1molH2O的反应热舍去题型七：根据温度的变化计算反应热的计算题型根据化学方程式计算根据反应物和生成物的键能计算根据盖斯定律计算根据反应物和生成物的能量计算根据物质的燃烧热数值计算根据温度的变化计算根据方程组或十字交叉法计算课堂小结(1)运用热化学方程式进行反应热的计算，可以从反应式中各物质的物质的量、质量、标准状况下气体体积、反应热等对应关系，列式进行简单计算。反应热的计算应注意的问题(2)在设