化学反应热的计算区市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

化学反应热计算第1页练习练习1 1：已知在已知在2525、101kPa101kPa下，下，1g1g C C8 8H H1818(辛烷辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水燃烧生成二氧化碳和液态水 时放出时放出48.40kJ 48.40kJ 热量。表示上述反应热化学方程式正热量。表示上述反应热化学方程式正确是确是 ()()A A、C C8 8H H1818(l)+25/2O(l)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(g)O(g)H=-48.40kJmol H=-48.40kJmol-1-1 B B、C C8 8H H1818(l)+25/2O(l)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(l)O(l)H=-5518kJmol H=-5518kJmol-1-1 C C、C C8 8H H1818(l)+25/2O(l)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(l)O(l)H=+5518kJmol H=+5518kJmol-1-1 D D、C C8 8H H1818(l)+25/2O(l)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(l)O(l)H=-48.40kJmol H=-48.40kJmol-1-1B温故知新温故知新第2页 2 2、298K298K，101kPa101kPa时，合成氨反应热化学时，合成氨反应热化学 方程式方程式N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)=2NH(g)=2NH3 3(g);(g);H H =-92.38kJ/mol=-92.38kJ/mol。在该温度下，取在该温度下，取1 mol N1 mol N2 2(g)(g)和和3 mol H3 mol H2 2(g)(g)放放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出热量总是少于反应放出热量总是少于92.38kJ92.38kJ，其原因是什么？，其原因是什么？该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应是可逆反应，在密闭容器中进行,该该反应将到达平衡状态反应将到达平衡状态,1molN,1molN2 2(g)(g)和和3molH3molH2 2(g)(g)不能完全反应生成不能完全反应生成2 mol NH2 mol NH3 3(g)(g)，因而放出，因而放出热量总小于热量总小于92.38kJ92.38kJ温故知新温故知新第3页3、在同温同压下，以下各组热化学方程式中在同温同压下，以下各组热化学方程式中Q Q2 2QQ1 1是（是（）A.HA.H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g);(g)=2HCl(g);H H=-Q=-Q1 1 1/2H 1/2H2 2(g)+1/2Cl(g)+1/2Cl2 2(g)=HCl(g);(g)=HCl(g);H H=-Q=-Q2 2B.C(s)+1/2OB.C(s)+1/2O2 2(g)=CO(g);(g)=CO(g);H H=-Q=-Q1 1 C(s)+O C(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g);(g);H H=-Q=-Q2 2C.2HC.2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l);O(l);H H=-Q=-Q1 1 2H 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g);O(g);H H=-Q=-Q2 2D.S(g)+OD.S(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g);(g);H H=-Q=-Q1 1 S(s)+O S(s)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g);(g);H H=-Q=-Q2 2B温故知新温故知新第4页提出问题提出问题 在化学科学研究中，经常需要知道物质在在化学科学研究中，经常需要知道物质在发生化学反应时反应热，但有些反应反应热极发生化学反应时反应热，但有些反应反应热极难直接测得，我们怎样才能取得它们反应热数难直接测得，我们怎样才能取得它们反应热数据呢？据呢？怎样得到怎样得到C(s)+1/2O2(g)CO(g)反应热？反应热？第5页2、分析问题、分析问题C(s)+O2(g)CO2(g)H1（1）CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)H2（2）3、处理问题、处理问题C(s)+1/2O2(g)CO(g)H3=?第6页一盖斯定律：一盖斯定律：1.盖斯定律内容盖斯定律内容:不论化学反应是一步完成或分几步完不论化学反应是一步完成或分几步完成成,其反应热相同。换句话说其反应热相同。换句话说,化学反应反化学反应反应热只与反应体系始态和终态相关应热只与反应体系始态和终态相关,而与而与反应路径无关。反应路径无关。第7页AB请思索：由起点请思索：由起点A到终点到终点B有多少条路径？有多少条路径？从不一样路径由从不一样路径由A点到点到B点位移有什么关系点位移有什么关系?第8页H H2 2 0 0H H1 1 0 0S（始态）（始态）L（终态）（终态）先从始态S改变到到终态L，体系放出热量（H10)。经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生改变，所以就不能引发能量改变，即H1+H20第9页怎样了解盖斯定律？H H、H H1 1、H H2 2之间有何关系？之间有何关系？H=H=H H1 1+H H2 2BHACH1H2第10页 CO(g)C(s)CO2(g)H3H1H2例例1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H3？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H1-393.5kJ/mol+)H2+H3=H1H3=H1H2=-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol第11页 有些化学反应进行很慢或不易直接发有些化学反应进行很慢或不易直接发生，极难直接测得这些反应反应热，可经生，极难直接测得这些反应反应热，可经过盖斯定律取得它们反应热数据。过盖斯定律取得它们反应热数据。2 2盖斯定律意义盖斯定律意义第12页。3.盖斯定律应用第13页2）加减乘除法）加减乘除法 298K,101kPa条件下：H2O(g)=H2(g)+O2(g)H1H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)H2 2H2O(g)+2Cl2(g)=4HCl(g)+O2(g)H3 =2+2221/22242 H3=H1 2+H2 2+求 2 2第14页以下数据H1表示燃烧热吗？H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H1=-241.8kJ/mol 那么，H2燃烧热H终究是多少？怎样计算？已知：H2O(g)=H2O(l)H2=-44kJ/mol第15页H2燃烧热燃烧热H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H1241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l)H244kJ/mol已知已知H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)HH1H2285.8kJ/mol第16页盖斯定律应用技巧方法盖斯定律应用技巧方法1.关键关键:观察所给热化学方程式与所求热化学方程式之观察所给热化学方程式与所求热化学方程式之间关系间关系,包含包含物质关系、系数关系物质关系、系数关系，适当将已知热化，适当将已知热化学方程式进行学方程式进行加减乘除加减乘除，从而得到所求方程式，然从而得到所求方程式，然后将对应后将对应H进行加减乘除。进行加减乘除。2.注意：注意：当热化学方程式同乘或同除一个数时当热化学方程式同乘或同除一个数时,H也也必须同乘或同除这个数。必须同乘或同除这个数。当反应方向改变时，对应当反应方向改变时，对应H符号相反，符号相反，但数值相等但数值相等,书写时书写时“+”不能省略。不能省略。运算时运算时H要带要带“+”、“-”进行计进行计算。算。第17页【例例3】已知以下反已知以下反应应反反应热为应热为：(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H1=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)H2=-393.5kJ/mol(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H3=-285.8kJ/mol试计试计算以下反算以下反应应反反应热应热：2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)二反应热计算：二反应热计算：利用反应热概念、盖斯定律、热化利用反应热概念、盖斯定律、热化学方程式进行相关反应热计算。学方程式进行相关反应热计算。1、依据盖斯定律计算第18页第19页【练习练习1】已知已知CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);H1=283.0kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);H2=285.8kJ/molC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l);H3=-1370kJ/mol试计算试计算:2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)H【解解】：2+4-=HH12H24H3283.22285.841370339.2kJ/mol第20页【练习练习2】已知以下各反应焓变已知以下各反应焓变Ca(s)+C(s,石墨石墨)+3/2 O2(g)=CaCO3(s)H=-1206.8 kJ/molH=-1206.8 kJ/molCa(s)+1/2 O2(g)=CaO(s)H=-635.1 kJ/molC(s,石墨石墨)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5 kJ/mol试求试求CaCO3(s)=CaO(g)+CO2(g)焓变焓变178.2 kJ/mol第21页1、同素异形体相互转化但反应热相当小而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，测定反应热且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可依据盖斯提出观点很困难。现在可依据盖斯提出观点“不论化学不论化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程热反应是一步完成或分几步完成，这个总过程热效应是相同效应是相同”。已知：。已知：P4(s、白磷白磷)+5O2(g)=P4O10(s)=-2983.2kJ/molH1P(s、红磷、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)=-738.5kJ/molH2试写出白磷转化为红磷热化学方程式试写出白磷转化为红磷热化学方程式_。P4(s、白磷白磷)=4P(s、红磷红磷)；=-29.2kJ/molH科学探索科学探索第22页你知道神六火箭燃料是什么吗？2 2：某次发射火箭，用：某次发射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧，生成中燃烧，生成N N2 2、液态液态H H2 2O O。已知：。已知：N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g)H(g)H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)HO(l)H2 2=-534kJ/mol=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应热化学方假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应热化学方程式。程式。2 N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=-1135.2kJ/mol 第23页【例例1】298K、101KPa时时，将将1.0 g钠钠与与足足量量氯氯气气反反应应，生生成成氯氯化化钠钠晶晶体体并并放放出出17.87 KJ热热量量，求求生生成成1mol 氯化钠反应热？氯化钠反应热？2、依据热化学方程式计算第24页练习练习250C(1.01)(105)Pa下，下，4gCO在氧气中燃在氧气中燃烧生成烧生成CO2，放出，放出9.6kJ热量，写出热量，写出CO燃烧热化学燃烧热化学方程式。方程式。2CO(g)+O2CO(g)+O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g(g )H=-H=-134.4 134.4 kJmolmol-1-12CO+O2=2CO2228gQ9.6kJ4g解：解：设设2molCO燃烧放出热量为燃烧放出热量为Q228g:4g=Q:9.6kJQ=134.4kJ放热放热第25页【例例2】乙乙醇醇燃燃烧烧热热是是H=-1366.8kJ/mol，在在25，101kPa时时，1kg乙乙醇醇充充分分燃燃烧烧后后放放出出多多少热量？少热量？3、依据燃烧热计算第26页练习练习1在一定条件下，氢气和甲烷燃烧化学方程在一定条件下，氢气和甲烷燃烧化学方程式为：式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-H=-572kJmolmol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-H=-890kJmolmol-1-1由由1mol氢气和氢气和3mol甲烷组成混合气体在上述条件甲烷组成混合气体在上述条件下完全燃烧时放出热量为多少。下完全燃烧时放出热量为多少。解：解：Q=(572kJ2)+(890kJ3)=2956kJ第27页练习练习2在一定条件下，氢气和丙烷燃烧化学方程式为：在一定条件下，氢气和丙烷燃烧化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-H=-571.6kJmolmol-1-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-H=-2220kJmolmol-1-15mol氢气和丙烷混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷混合气完全燃烧时放热3847kJ，则，则氢气和甲烷体积比为氢气和甲烷体积比为(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解解1：设设H2、C3H8物质量分别为物质量分别为x，y答：氢气和丙烷体积比为答：氢气和丙烷体积比为3：1x+y=5(571.6/2)(x)+2220y=3847V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1x=3.75moly=1.25mol第28页解解2：1molH2燃烧放热燃烧放热571.6kJ/2=285.8kJ答：氢气和丙烷体积比为答：氢气和丙烷体积比为3：11molC3H8燃烧放热燃烧放热2220kJ1mol混合气混合气燃烧放热燃烧放热3847kJ/5=769.4kJ31H2285.8C3H42220769.41450.6483.6第29页二反应热计算：二反应热计算：利用反应热概念、盖斯定律、热化利用反应热概念、盖斯定律、热化学方程式进行相关反应热计算学方程式进行相关反应热计算:题型一：相关热化学反应方程式含题型一：相关热化学反应方程式含义及书写义及书写题型二：燃烧热、中和热判断、求题型二：燃烧热、中和热判断、求算及测量算及测量第30页详细内容详细内容:1.已知一定量物质参加反应放出热量，写出已知一定量物质参加反应放出热量，写出其热化学反应方程式。其热化学反应方程式。2、相关反应热计算、相关反应热计算:（1）盖斯定律及其应用）盖斯定律及其应用（2）依据一定量物质参加反应放出热量依据一定量物质参加反应放出热量（或依据已知热化学方程式），进行相关（或依据已知热化学方程式），进行相关反应热计算或比较大小。反应热计算或比较大小。(3)利用键能计算反应热利用键能计算反应热第31页