第三节-化学反应热的计算

第一章化学反应与能量

第三节化学反应热的计算选修4《化学反应原理》例：C的燃烧，很难控制C只生成CO而不继续生成CO2，那么其反应热该如何获得呢？C（g）+O2（g）＝CO（g）一．盖斯定律：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。

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盖斯定律直观化：山的高度与上山的途径无关海拔400m盖斯海拔100mΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3从路径角度理解盖斯定律BΔHACΔH1ΔH2DΔH3终态始态例：如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热1.C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1＝-393.5kJ/mol2.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2＝-283.0kJ/mol3.C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H3＝？△H3+△H2=△

H1△H3=△H1－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol应用：下列数据表示H2的燃烧热吗？为什么？H2(g)+O2(g)＝H2O(g)△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)＝H2O(l)△H2＝－44kJ/mol12H2(g)+O2(g)＝H2O(l)12△H＝－285.8kJ/mol+)2.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/mol①-②得：C(s，石墨)=C(s，金刚石)△H=+1.5kJ/mol例1.某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。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。已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)

△H1=+67.2kJ/mol

②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)

△H2=-534kJ/mol2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)

解析：根据盖斯定律得发射火箭反应的热化学方程式为：②×2-①△H=-1135.2kJ/mol3.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

计算:2CO(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例3.实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH，但可测出CH4燃烧反应的ΔH1，根据盖斯定律求ΔH4。已知：a.CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-890.3kJ/molb.C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/molc.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8kJ/mold.C(石墨)+2H2(g)＝CH4(g)；ΔH4=?解析：根据盖斯定律得∵反应式a、b、c、d之间有以下关系：b+c×2-a=d∴ΔH4=ΔH2+2×ΔH3-ΔH1=-74.8kJ/mol=-393.5kJ/mol+2×(-285.8)kJ/mol-(-890.3)kJ/mol教材习题答案1.2.5molC在O2中完全燃烧生成CO2，放出多少热量？提示：C（s）＋O2（g）＝CO2（g）ΔH＝-393.51kJ/mol2.5molC完全燃烧：Q=2.5mol×393.51kJ/mol=938.8kJ2.完全燃烧多少摩H2是生成液态水，才能得到1000kJ热量?提示：H2（g）的燃烧热ΔH＝－285.8kJ/mol欲使H2完全燃烧生成液态水，得到1000kJ热量，需要H2：1000kJ÷285.8kJ/mol=3.5mol3.4.0g硫粉在O2中完全燃烧生成SO2，放出37kJ热量，计算S的燃烧热。提示：设S的燃烧热为ΔHS（s）＋O2（g）＝SO2（g）32g/mol4.0gΔH-37kJΔH＝32g/mol×（-37kJ）÷4.0g=－296kJ/mol4.1.00gCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出55.6kJ热量，计算CH4的燃烧热。提示：设CH4的燃烧热为ΔHCH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）16g/mol1gΔH-55.6kJΔH＝16g/mol×（-55.6kJ）÷1g=-889.6kJ/mol5.2.00gC2H2完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6kJ热量，3.00molC2H2完全燃烧能放出多少热量？燃烧相同物质的量的CH4和C2H2，哪种气体燃烧放出的热量多？26g/mol2.00gΔH-99.6kJ提示：1)求3.00molC2H2完全燃烧能放出的热量QC2H2（g）＋O2（g）＝2CO2（g）+H2O（l）ΔH＝26g/mol×（-99.6kJ）÷2.00g=-1294.8kJ/molQ＝3.00mol×1294.8kJ/mol=3884.4kJ

2）从题4已知CH4的燃烧热-889.6kJ/mol，相比之下，燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多。2.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，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为＿2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH＝-571.6kJ/molCO（g）+O2