人教版高中化学选修4：化学反应原理 　化学反应热的计算“十市联赛”一等奖

第三节化学反应热的计算第一页，共十八页。为什么我们需要进行反应热的计算长征五号“身高59.5米起飞重量为643吨，起飞推力为833.8吨。近地轨道25吨地球同步转移轨道

14吨它的一级火箭燃料采用的是液氧煤油，为了提供这么大的能量，我们需要加注多少吨燃料呢？第二页，共十八页。为什么我们需要进行反应热的计算燃煤工业锅炉正常工作一天可提供多少热能？烧开5kg常温的水，需要多少升煤气呢？第三页，共十八页。为什么我们需要进行反应热的计算在化学科研中，经常要通过实验测定物质在发生化学反应时所放出或吸收的热量。但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接获得。在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算。第四页，共十八页。来自实验室的难题C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H3＝？3C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1＝–393.5kJ/mol1CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H2＝–283.0kJ/mol212实验室可通过可燃物充分燃烧来测定反应热氧气稍过量可让可燃物的燃烧更充分噢！容易测定这个有点难测定噢！同学们说说看，难在哪？不易测定第五页，共十八页。一、盖斯定律盖斯G.H.瑞士盖斯定律：不管化学反应一步完成或是分几步完成，其反应热是相同的。始态(S)终态(L)△H△H

＝

△H1+△H2+△H3反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关△H2第二步△H1第一步△H3第三步第六页，共十八页。盖斯定律盖斯定律：不管化学反应一步完成或是分几步完成，其反应热是相同的。始态(S)终态(L)△H1△H2△H3△H△H

＝

△H1+△H2+△H3想一想：同学们，你们还知道什么量也与之

相似呢？始态(S)终态(L)第二步第一步第三步第七页，共十八页。盖斯定律应用CO(g)+O2(g)12CO2(g)C(s)+O2(g)△H1△H3盖斯定律△H1

＝△H2+△H3C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1＝–393.5kJ/molCO(g)+O2(g)=CO2(g)△H2＝–283.0kJ/mol12C(s)+O2(g)=CO(g)△H3＝？12△H3＝△H1

–△H2＝–393.5kJ/mol

–(–283.0kJ/mol)△H2＝–110.5kJ/mol–110.5kJ/mol始态(S)终态(L)△H1△H2△H3△H△H

=

△H1+△H2+△H3请同学们应用盖斯定律来解决这个问题！第二步第一步第三步第八页，共十八页。用能量守恒定律论证盖斯定律盖斯定律经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即△H1+△H2=0先从始态S变化到终态L体系放出热量(△H1<0)始态(S)然后从L到S，体系吸收热量(△H2>0)终态(L)推论：同一个热化学反应方程式，正向反应△H1与逆向反应△H2大小相等，符号相反，即：△H1=–△H2第九页，共十八页。根据热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据进行反应热的计算二、反应热的计算二、反应热的计算课本P13例1钠与氯气起反应的化学方程式如下Na(s)+Cl2(g)＝NaCl(s)△H(kJ/mol)23g/molx1g－17.87kJx＝23g/mol×(－17.87kJ)÷1.0g

＝－411kJ/mol答：解：设生成1molNaCl的反应热为x23g/mol:x＝1g:－17.87kJ12注意热化学方程式和有关单位正确书写第十页，共十八页。二、反应热的计算练习1由氢气和氧气反应生成9g水蒸气放热120.9kJ，①则生成1mol的水的反应热为

，写出该反应的热化学方程式：

。练一练提示：可认为氢气燃烧生成液态水的过程为先生成水蒸气，然后水蒸气再液化，应用盖斯定律解答。②若1g水蒸气转化转化液态水放热2.444kJ，则反应2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)的△H=

kJ/mol；氢气的燃烧热为

kJ/mol–241.8kJ/mol③H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H＝–241.8kJ/mol12–571.6–285.8第十一页，共十八页。二、反应热的计算练习2天然气是一种很清洁的能源，它的主要成份是甲烷，已知1g甲烷完全燃烧生成液态水和CO2，放出55.6kJ热量，则甲烷的燃烧热为

；1kg甲烷完全燃烧可提供

热量。练一练请各小组同学根据课本P13例1和例2的理解来计算本题–889.6kJ/molQ=889.6kJ/mol×=55600kJ1000g16g/mol55600kJCH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)△H=x

16g/mol:x＝1g:–

55.6kJx＝–889.6kJ/mol第十二页，共十八页。二、反应热的计算根据课本P13例3总结应用盖斯定律解题方法和步骤第一步：观察需求解热化学方程式中反应物和生成物分别在已知热化学方程式中“=”哪一侧，如果在不同侧，可先将对应已知热化学方程式的反应物和生成物对调，同时△H数值不变，正负号对换，也可用减法。第二步：观察需求解热化学方程式中反应物和生成物与已知热化学方程式中同物质的化学计量数大小关系，并通过同等程度改变各物质及对应反应热的倍数，达到相加后能得出所要求解的热化学方程式。第三步：在将已知热化学方程式相加时，对应的△H也要进行相加，并计算出结果，即可求出所需求解热化学方程式的反应热。第十三页，共十八页。二、反应热的计算练习3练一练请各小组同学根据对课本P13例3的理解来计算本题已知：①

CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)

△H1=–871.54kJ/mol②C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H2＝–393.51kJ/mol③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H3＝–285.84kJ/mol12求：④2C(石墨)+2H2(g)+O2(g)=

CH3COOH(l)的反应热△H4＝

。④=②×2+③×2–①第十四页，共十八页。二、反应热的计算求：④2C(石墨)+2H2(g)+O2(g)=

CH3COOH(l)的反应热△H4＝

。解析：通过分析可知，反应④可由已知热化学方程进行如下运算即可得到④=②×2+③×2–①△H4=△H2×2+△H3×2–△H1△H4=(–393.51kJ/mol)×2+(-285.84kJ/mol)×2–(–871.54kJ/mol)=–487.16kJ/mol–487.16kJ/mol你做对了吗？第十五页，共十八页。结总识知运用盖斯定律要注意1.热化学方程式同乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘以该数2.热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减3.将一个化学方程式颠倒时，ΔH“+”“-”号必须随之改变，但数值不变4.计算过程中需代入数据，且数据必须带单位二、反应热的计算第十六页，共十八页。本