反应热计算课件.ppt

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1、关于反应热计算现在学习的是第1页，共35页1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-184.6kJ/mol 则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的H为（）A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/molC.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol复习:D2、甲硅烷（SiH4）是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态水。已知室温下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ热量，其热化学方程式为：_ SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)H=-1427.2kJ/mol规律:“正逆”反应的反应热效应数值相等，

2、符号相反现在学习的是第2页，共35页3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-57.3kJ/mol，计算下列反应中放出的热量。（1）用20g NaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量为 kJ。（2）用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出热量为 kJ。（3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应，放出的热量 （大于、小于、等于）57.3kJ。（4）100ml 0.1mol/L的Ba(OH)2溶液与100ml 0.1mol/L的H2SO4溶液反应，放出的热量是否为1.146kJ？为什么？28.6511.46小于现在学习的是第3页，共35页能否根据式子：

3、CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)H=-445.15kJ/mol认为甲烷的燃烧热是445.15kJ/mol?例：0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中完全燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5kJ热量，则表示乙硼烷燃烧热的热化学方程式为 。B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)H=-2165kJ/mol 现在学习的是第4页，共35页 H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)H H1 1=-241.8kJ/mol=-241.8kJ/mol 那么，那么，H H2 2的燃烧热的燃烧热H

4、H究竟是多少？还差什么条件？究竟是多少？还差什么条件？已知：已知：H H2 2O(g)=HO(g)=H2 2O(l)O(l)H H2 2=-44kJ/mol=-44kJ/mol 求求 H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)H H3 3=？用图示求解过程。用图示求解过程。+=H H3 3=H H1 1+H H2 2=-285.8kJ/mol=-285.8kJ/mol判断下列数据判断下列数据H H1 1表示燃烧热吗？表示燃烧热吗？现在学习的是第5页，共35页思考：如何测出该反应的反应热：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1=?如果已知：C

5、O(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H3=-393.5kJ/mol你能求出H1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+=，则 H1+H2=H3所以，H1=H3-H2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol =-110.5kJ/mol由上两例你能得出什么结论？现在学习的是第6页，共35页影响反应热的因素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（途径）无关 盖斯定律现在学习的是第7页，共35页 定压或定容条件下的任意化学反应，在不做其它功时，不论是一步完成的还是几步

6、完成的，其热效应总是相同的（反应热的总值相等）。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。盖斯定律的本质：方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和。1、盖斯定律一、盖斯定律现在学习的是第8页，共35页AB请思考：由起点A到终点B有多少条途径？从不同途径由A点到B点的位移有什么关系?登山的高度与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关如何理解盖斯定律？现在学习的是第9页，共35页H2 0H1 0S（始态）L（终态）先从始态S变化到到终态L，体系放出热量（H10)。经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即H1+H20现在学习

7、的是第10页，共35页H=H1+H2BHACH1H2 盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。现在学习的是第11页，共35页2、盖斯定律在科学研究中的重要意义、盖斯定律在科学研究中的重要意义 有些反应进行得很慢有些反应进行得很慢 有些反应不容易直接发生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）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反应热利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来计算出来现在学习的是第12页，共35页 有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，

8、可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。3、盖斯定律的应用关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质）然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。现在学习的是第13页，共35页例1：已知下列各反应的焓变Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)H=-1206.8 kJ/molCa(s)+1/2O2(g)=CaO(s)H=-635.1 kJ/molC(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5 kJ/mol试求CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变H=+178.2 kJ/mol=现在学习的是第14页，

9、共35页例例2 2：按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题：按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题,已知：已知：NHNH3 3(g)+HCl(g)=NH(g)+HCl(g)=NH4 4Cl(s)Cl(s)H H1 1=-176kJ/mol=-176kJ/molNHNH3 3(g)+H(g)+H2 2O(l)=NHO(l)=NH3 3 H H2 2O(aq)O(aq)H H2 2=-35.1kJ/mol=-35.1kJ/molHCl(g)+HHCl(g)+H2 2O(l)=HCl(aq)O(l)=HCl(aq)H H3 3=-72.3kJ/mol=-72.3kJ/molNHNH3 3(aq)

10、+HCl(aq)=NH(aq)+HCl(aq)=NH4 4Cl(aq)Cl(aq)H H4 4=-52.3kJ/mol=-52.3kJ/molNHNH4 4Cl(s)+2HCl(s)+2H2 2O(l)=NHO(l)=NH4 4Cl(aq)Cl(aq)H H5 5=？则第个方程式中的反应热则第个方程式中的反应热H H是是_。根据盖斯定律和上述反应方程式得：根据盖斯定律和上述反应方程式得：=+-，即即H H5 5=+16.3kJ/mol=+16.3kJ/mol现在学习的是第15页，共35页例例3 3：写出石墨变成金刚石的热化学方程式：写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25,101kPa(25,

11、101kPa时时)查燃烧热表知：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)H1=-393.5kJ/molC(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)H2=-395.0kJ/mol所以，-得：C(石墨，s)=C(金刚石，s)H=+1.5kJ/mol 观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？需要什么条件？若金刚石、石墨共1mol混合在氧气中燃烧,产热QKJ,则两者的物质的量之比为:现在学习的是第16页，共35页例4：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。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知

12、：P4(白磷、s)+5O2(g)=P4O10(s)H1=-2983.2 kJ/molP(红磷、s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)H2=-738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。P4(白磷、s)=4 P(红磷、s)H=-29.2kJ/mol-4：现在学习的是第17页，共35页你知道神六的火箭燃料是什么吗？例5：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射

13、火箭反应的热化学方程式。2 N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=-1135.2kJ/mol 2 ：现在学习的是第18页，共35页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：当反应式乘以或除以某数时，H也应乘以或除以某数。反应式进行加减运算时，H也同样要进行加减运算，且要带“+”、“-”符号，即把H看作一个整体进行运算。通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把H看作一个整体。在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。现在学习的

14、是第19页，共35页已知 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H1=283.0 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H2=285.8 kJ/molC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H3=-1370 kJ/mol试计算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的H【解】：根据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应能不能由三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应能不能分成几步完成。2+4-=所以，HH12 H24 H3 283.2 kJ/mol 2 285.8 kJ/mol 4

15、 1370 kJ/mol 339.6kJ/mol练习现在学习的是第20页，共35页 题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写 1.已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程式。反应方程式。2、有关反应热的计算、有关反应热的计算（1）盖斯定律及其应用）盖斯定律及其应用 （2）根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。Q=nH(3)利用键能计算反

16、应热利用键能计算反应热 题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量二、反应的计算现在学习的是第21页，共35页课本P12 例1：【解一】钠与氯气起反应的热化学方程式如下：Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s)H 则：H23g/mol(17.87kJ)1.0g 411kJ/mol注意热化学方程式正确书写，特别注意有关单位的正确书写。由：Q=nH 17.87kJ=1.0g/(23g/mol)H现在学习的是第22页，共35页课本P12 例1：【解二】设生成1molNaCl放热量为QNa(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s)答：由钠和氯气反应生成1mo

17、l的反应热为411kJ/mol23gQ1g17.87kJ则：Q23g17.87kJ 1.0g 411kJ现在学习的是第23页，共35页1.已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)H1=-393.5kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H=241.8 kJ/mol欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为A.2:3.25 B.12:3.25 C.1:1 D.393.5:241.8B变式练习 现在学习的是第24页，共35页2已知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆矾分解的热化学方程式为：CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)H=+Q1kJ/mol 室温下，若将

18、1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则（）AQ1Q2 BQ1=Q2C Q1Q2 D无法确定A设计合理的反应过程，注意反应热的正、负号！盖斯定律的灵活应用变式练习 现在学习的是第25页，共35页3 在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出 890 kJ的热量，CH4 的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？现在学习的是第26页，共35页【解】根据题意，在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧的热化学方程式为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H=890 kJmol即CH4 的燃烧热为 890

19、kJmol。由：由：Q=nH1000 L CH4(标准状况)完全燃烧放出的热量为：Q=V(CH4)/V m H=1000L/（22.4Lmol-1）（890 kJmol）=44.6 mol（-890 kJmol）3.97104kJ答：CH4的燃烧热为 890 kJmol，1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97104kJ。现在学习的是第27页，共35页4 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)H=2 800 kJmol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算 1

20、00 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。【解】由：Q=nH =m(C6H12O6)/M(C6H12O6)H =100g/180gmol-1（-2800 kJmol）=-1560 kJ 答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560 kJ的热量。现在学习的是第28页，共35页已知：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=-1135.2kJ/mol则16g肼完全反应放出的热量为：。现在学习的是第29页，共35页巩固练习巩固练习 11 g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收需吸收10.94 kJ的热量，相应的热化学方程式

21、的热量，相应的热化学方程式为为()AC+H2O=CO+H2 H=+10.9 kJ/molBC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+10.94 kJ/mol CC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+131.28 kJ/molD1/2C(s)+1/2H2O(g)=1/2CO(g)+1/2H2(g)H=+65.64 kJ/molCD现在学习的是第30页，共35页2已知1mol白磷转化成1mol红磷，放出18.39 kJ热量，又知：P4(白，s)+5O2 =2P2O5(s)H1,4P（红，s）+5O2 =2P2O5（s）H2 则H1和H2的关系正确的是()AH1H2 BH1H

22、2 CH1=H2 D无法确定B现在学习的是第31页，共35页3、今有如下三个热化学方程式：今有如下三个热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H=a kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H=b kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=c kJ/mol关于它们的下列表述正确的是关于它们的下列表述正确的是()A它们都是吸热反应它们都是吸热反应 Ba、b和和c均为正值均为正值 Ca=b D2b=cD现在学习的是第32页，共35页4.4.已知已知2525、101kPa101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程

23、式分别为C(C(石墨石墨)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H H=393.51kJ393.51kJmolmol1 1C(C(金刚石金刚石)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H H=395.41kJ395.41kJmolmol1 1据此判断，下列说法中正确的是据此判断，下列说法中正确的是()()A A、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B B、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石

24、的高C C、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低低D D、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高A现在学习的是第33页，共35页思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。5.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C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5kJ/molCO2(g)=C(石墨，s)+O2(g)H=+393.5kJ/mol现在学习的是第34页，共35页感谢大家观看现在学习的是第35页，共35页