化学反应热的计算(2课时).ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第一章 化学反应与能量,第三节,化学反应热的计算,在化学科学研究中，常常需要知道物质在发生化学反应的反应热，但有些反应的反应热很难直接测得，,怎样才能获得它们的反应热数据呢？,例,1,：已知石墨的燃烧热：,H=-393.5kJ/mol,1.,写出石墨的完全燃烧的热化学方程式,2.,二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式,注意：正逆反应的反应热效应数值相等，,符号相反，但“,+”,不能省去,。,例,2,：,298K,，,101kPa,时，合成氨反应的热化学方程式,N,2,(g)+3H,2,(g)2NH,3,(g);,H,=-92 kJ/mol,在,该,温度下，取,1mol N,2,(g),和,3mol H,2,(g),放在一,密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应,放出的热量总是少于,92 kJ,，为什么？,该反应是可逆反应,，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态，,1 mol N,2,(g),和,3 mol H,2,(g),不能完全反应生成,2 mol NH,3,(g),，,因而放出的热量总小于,92.38kJ,例,3,：如何测定,C(s)+1/2O,2,(g)=CO(g),的反应热,H,1,能直接测定吗？如何测？,若不能直接测，怎么办,？,1,、什么是盖斯定律？,2,、盖斯定律在科学研究中有什么重要意义？,3,、认真思考教材以登山经验,“,山的高度与上山,的途径无关,”,的道理，深刻理解盖斯定律。,【,阅读,】,P11,讨论并回答下列问题：,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。,盖斯定律直观化：,山的高度与上山的途径无关,海拔,400m,应用能量守恒定律对盖斯定律进行论证,S,L,H,1,0,H,2,0,H,1,H,2,0,A,B,C,D,H,1,H,2,H,3,H,H,H,1,H,2,H,3,例,3,：如何测定,C(s)+1/2O,2,(g)=CO(g),的反应热,H,1,能直接测定吗？如何测？,若不能直接测，怎么办,？,1.C(s)+O,2,(g)=CO,2,(g),H,-393.5 kJ/mol,2.CO(g)+1/2O,2,(g)=CO,2,(g),H,2,-283.0 kJ/mol,3.C(s)+1/2O,2,(g)=,CO(g,),H,1,？,H,1,+H,2,=H,H,1,=H,H,2,=-393.5 kJ/mol,(-283.0 kJ/mol),=-110.5 kJ/mol,应用：,测定某些化学反应的反应热,例,4,：,下列数据表示,H,2,的燃烧热吗？为什么？,H,2,(g)+O,2,(g),H,2,O(g)H,1,241.8kJ/mol,H,2,O(g),H,2,O(l)H,2,44 kJ/mol,1,2,H,2,(g)+O,2,(g),H,2,O(l),1,2,H,285.8kJ/mol,+),1.,已知,：,C,s,O,2,g,CO,2,g,H,393,5 kJ,mol,1,2CO,g,O,2,g,2CO,2,g,H,566 kJ,mol,1,TiO,2,s,2Cl,2,g,TiCl,4,s,O,2,g,H,+141kJ,mol,1,则：,TiO,2,s,2Cl,2,g,2C,s,TiCl,4,s,2CO,g,的,H,H,。,80,kJmol,-1,课堂练习：,关键,：,目标方程式的“四则运算,”,。,方法,：写出目标方程式确定“,过渡物质”,（要消去的物质）,逐一,消去“过渡物质”,。,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：,C(s,，石墨,)+O,2,(g)=CO,2,(g),H,1,=-393.5kJ/mol,C(s,，金刚石,)+O,2,(g)=CO,2,(g),H,2,=-395.0kJ/mol,-,得：,C(s,，石墨,)=,C(s,，金刚石,),H=+1.5kJ/mol,3.,已知,CO(g,)+1/2 O,2,(g)=CO,2,(g),H,1,=,283.0 kJ/mol,H,2,(g)+1/2 O,2,(g)=H,2,O(l),H,2,=,285.8 kJ/mol,C,2,H,5,OH(l)+3 O,2,(g)=2CO,2,(g)+3 H,2,O(l),H,3,=,1370 kJ/mol,计算,:2CO(g),4 H,2,(g)=H,2,O(l),C,2,H,5,OH(l),的,H,解：,2+4-=,2,CO(g,)+O,2,(g)=2CO,2,(g)H,1,=,566.0 kJ/mol,4 H,2,(g)+2O,2,(g)=4 H,2,O(l)H,2,=,1143.2kJ/mol2CO,2,(g)+3 H,2,O(l)=C,2,H,5,OH(l)+3O,2,(g),H,3,=+1370 kJ/mol,+),2CO(g),4 H,2,(g)=H,2,O(l),C,2,H,5,OH(l),H,339.2 kJ/mol,课堂小结,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。,盖斯定律的直观表示：,A,B,C,D,H,1,H,2,H,3,H,H,H,1,H,2,H,3,布置作业,二反应热的计算,例,1,：,4 g,硫粉完全燃烧时放出,37 kJ,热量，该反应的热,化学方程式是：,_,。,S(s,)+O,2,(g),SO,2,(g),H,296kJ/mol,分析：,n(s,)=,4g,32g/mol,=mol,1,8,H=,37 kJ8,1 mol,=,296kJ/mol,常见题型：,1.,有关热化学反应方程式的的含义及书写,.,练习,1,：,0.5 mol C(,石墨,),与适量,H,2,O(g),反应生成,CO(g,),和,H,2,(g),，吸收,65.65KJ,热量，该反应的热化学,方程式是,_,。,C(s,石墨,)+H,2,O,(g),CO(g,)+,H,2,(g),H,+131.3kJ/mol,例,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,1mol,NaCl,的反应热。,(P12-13,例,1,）,设生成,1mol,NaCl,的反应热为,x,x,23g/mol(,17.87kJ)1.0g,411kJ/mol,【,解,】,Na(s,)+Cl,2,(g)=,NaCl,(s)H,1,2,答：生成,1mol,NaCl,的反应热为,411kJ/mol,23g/mol x,1.0g,17.87kJ,2.,反应热的判断和求算,.,例,3,：,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？,(P13-,例,2,）,【,解,】,n(C,2,H,5,OH)=,1366.8kJ/mol 21.74 mol,29714kJ,1000g,46g/mol,=21.74 mol,1kg,乙醇燃烧后放出的热量为,1kg,乙醇的物质的量为,答：,1kg,乙醇充分燃烧后放出,29714kJ,热量。,练习,3,：在,101,kPa,时，,1mol CH,4,完全燃烧生成,CO,2,和液态,H,2,O,，放出,890 kJ,的热量，,CH,4,的燃,烧热为多少？,2240 L CH,4,（标准状况）燃烧,后所产生的热量为多少？,n,（,CH,4,)=,100 molCH,4,完全燃烧放出的热量为：,100 mol890 kJ,mol,8.910,4,kJ,答：,CH,4,的燃烧热为,890 kJ,mol,，,2240 L CH,4,（标况）完全燃烧产生的热量为,8.910,4,kJ,。,100mol,2240 L,22.4 mol/L,【,解,】,根据题意,CH,4,的燃烧热：,H,=,890 kJ,mol,。,练习,4,：已知：,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(l),H=,571.6kJ/mol,CO(g)+1/2O,2,(g)=CO,2,(g),H=,283.0kJ/mol,某,H,2,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,H,2,和,CO,的物质的量之比。,解：,n(H,2,)=n(H,2,O)=0.2mol,3.6g,18g/mol,0.2mol H,2,燃烧放出的热量为：,0.2mol,57.16kJ,571.6kJ/mol,2,CO,燃烧放出的热量,=113.74kJ,57.16kJ=56.58kJ,n(CO)=0.2mol,56.58kJ,283.0kJ/mol,n(H,2,)n(CO)=1 1,练习,5,：,H,2,、,CO,、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：,H,2,(g),1/2O,2,(g),H,2,O(l),；,H,285.8kJ/mol,CO(g,),1/2O,2,(g),CO,2,(g),；,H,283.0kJ/mol,C,8,H,18,(l),25/2O,2,(g),8CO,2,(g),9H,2,O(l),；,H,5518kJ/mol,CH,4,(g),2O,2,(g),CO,2,(g),2H,2,O(l),；,H,890.3kJ/mol,相同质量的,H,2,、,CO,、辛烷、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是,A H,2,(g)B,CO(g,)C C,8,H,18,(l)D CH,4,(g),B,CO(g,),例,4:,已知下列反应的反应热为：,(1)CH,3,COOH,(,l,),+2O,2,(,g,),2CO,2,(g)+,2H,2,O(l),H,870.3KJ/mol,(2)C(s)+O,2,(g),CO,2,(g),H,393.5KJ/mol,(3)H,2,(g)+1/2O,2,(g),H,2,O(l)H,285.8KJ/mol,试计算下列反应的反应热：,(P13-,例,3,）,2C(s),2H,2,(g),O,2,(g),CH,3,COOH(l),练习,6,：,Zn,(s),+1/2O,2(g),ZnO,(s),H,=-351.1 kJ/mol,Hg,(l),1/2O,2,(g),Hg,O,(s),H=-90.7 kJ/mol,Zn,(s),Hg,O,(s),=,ZnO,(s),Hg,(l),H,3,=,。,则,H,3,为多少？,H,3,=H,1,-H,2,=351.1 kJ/mol (90.7 kJ/mol),=260.4 kJ/mol,例,5,：已知：,CH,3,CH,3,CH,2,CH,2,H,2,；,有关化学键的键能如下。,化学键,C,H C,C C,C H,H,键能（,kJ/mol,）,414.4 615.3 347.4 435.3,试计算该反应的反应热。,利用键能计算反应热,解：,H,=6E(C-H),E(C-C),E(C=C),4E(C-H),E(H-H),=(6414.4,347.4)kJ/mol,(615.3,4414.4,435.3)kJ/mol,=,125.6 kJ/mol,课堂小结,一,.,盖斯定律,A,B,C,D,H,1,H,2,H,3,H,H,H,1,H,2,H,3,布置作业,二反应热的计算,1.,有关热化学反应方程式的的含义及书写,.,3.,利用键能计算反应热,2.,反应热的判断和求算,.,