《1.2 第二节 反应热的计算》参考课件

第三节化学反应热的计算1.理解并掌握盖斯定律；2.能正确运用盖斯定律解决具体问题；3.初步学会化学反应热的有关计算。学习目标：探讨：影响反应热的因素有哪些？1.与温度、压强有关2.与物质的状态有关3.与反应物的用量有关4.与反应条件无关那么反应热与反应途径有关吗?[问题]在科学研究和工业生产中，常常需要反应热。许多反应热可以通过实验直接测定，便是有些反应热是无法直接测定的。例如，对于反应：C燃烧时不可能全部生成CO，总有一部分CO2生成，因此该反应的反应热无法直接测定的。但这个反应热是冶金工业中非常有用的数据，应该如何获得呢？能否利用一些已知反应的反应热来计算其他反应的反应热呢？C(s)+O2(g)=CO(g)12思考：A点到终B点的势能的变化与什么有关？与什么无关?人势能的变化只与A点和B点的____________有关，A点到B点的_____无关。2.如何理解盖斯定律？即化学反应的反应热只与反应体系的

和

有关，而与反应的途径

。1.什么是盖斯定律?不论化学反应是一步完成的还是几步完成的，其反应热是

的相同1836年由瑞典化学家盖斯根据大量实验总结出的。始态终态无关途径海拔差(高度)一、盖斯定律3.盖斯定律有何重要意义?有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯（有副反应发生）,这些都给测量反应热造成了困难。利用盖斯定律可以间接地把它们的_______计算出来。ΔH=ΔH1+ΔH2ΔHACΔH1ΔH2B盖斯定律的本质：方程式按一定计量数比加和时其反应热也按该计量数比加和。

反应热思考：如何测出该反应的ΔH1

：①

C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH1=?如果已知：②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol

③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol你能求出ΔH1吗？不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得△H1方法1：虚拟路径法CO(g)+1/2O2(g)C(s)+O2(g)CO2(g)ΔHΔH1ΔH2ΔH=ΔH1+ΔH2ΔH1=ΔH-ΔH2-393.5kJ/mol-283.0kJ/mol?ΔH1=-393.5kJ/mol－（-283.0kJ/mol

）=-110.5kJ/molΔH1=ΔH

+(－ΔH2)=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol你能得出什么结论？热化学方程式有加和性（类似于代数式）。①=③+②反

方法2：代数运算法③C(s)+O2(g)==CO2(g)②反CO2(g)==CO(g)+1/2O2(g)+)①

C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=−393.5kJ/mol－ΔH2=+283.0kJ/mol二、反应热的计算ΔH

=E生总－E反总=E吸－E放=E反键总－E生键总＝±nQE反总能量反应过程E反键总E生键总△HE生总能量反应过程E反键总E生键总E反总E生总△H根据盖斯定律间接计算【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: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。

4FeS2+11O22Fe2O3+8SO

2[解](1)FeS2燃烧的热化学方程式为：FeS2

(s)+O2(g)

＝Fe2O3(s)+2SO2(g)11412ΔH=−853kJ/mol（2）m(FeS2)=1000g×90%＝900gn(FeS2)=m(FeS2)M(FeS2)900g120g•mol-1=M(FeS2)=120g•mol-1=7.5molQ放=7.5mol×853kJ/mol=6398kJ答：（1）FeS2燃烧的热化学方程式为：FeS2

(s)+O2(g)

＝Fe2O3(s)+2SO2(g)11412ΔH=−853kJ/mol（2）理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为6398kJ。[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：C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2800kJ·mol-1计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。[解]n(C6H12O6)=m(C6H12O6)M(C6H12O6)100g180g•mol-1=M(C6H12O6)=180g•mol-1=0.556molQ放=0.556mol×2800kJ/mol=1557kJ答：100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量为1557kJ。[例题3]焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法，这两个反应的热化学方程式分别为：①C(s)+H2O(g)=CO

(g)+H2(g)ΔH1=+131.5kJ·mol-1

②CH4(g)+H2O(g)=CO

(g)+3H2(g)ΔH2=+205.9kJ·mol-1试计算的③CH4(g)＝C(s)+2H2(g)的ΔH。[解]①反

CO

(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)-ΔH1=-131.5kJ·mol-1

②CH4(g)+H2O(g)=CO

(g)+3H2(g)ΔH2=+205.9kJ·mol-1+)③CH4(g)＝C(s)+2H2(g)ΔH=(－ΔH1

)+ΔH2=-131.5kJ/mol+205.9kJ/mol=+74.4kJ/mol③=①反+②答：CH4(g)＝C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.4kJ/mol

。1.已知:①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol

②H2(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】：

④=①×2+②×4+③反

学习评价ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4+（－ΔH3）＝－283.2kJ/mol×2－285.8kJ/mol×4＋1370kJ/mol＝－339.6kJ/mol2.写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa时)石墨能直接变成金刚石吗？查燃烧热表知：①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol①+②反：C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H=+1.5kJ/mol

3.同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。已知：①P4(白磷、s)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2kJ/mol②P(红磷、s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H2=-738.5kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式

。

P4(白磷、s)=4P(红磷、s)△H=-29.2kJ/mol①+4×②反：4.某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：

①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/mol

②N2H4(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

②×2+①反：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意：