第三节化学反应热的计算
第三节化学反应热的计算

第三节 化学反应热的计算[目标要求] 1.理解盖斯定律的意义。
2.能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。
一、盖斯定律1.含义(1)不管化学反应是____完成或分______完成,其反应热是_________的。
(2)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。
例如,ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3之间有如下的关系:_____________________。
2.意义利用盖斯定律,可以__________计算一些难以测定的_____________。
例如:C(s)+12O 2(g)===CO(g) 上述反应在O 2供应充分时,可燃烧生成CO 2;O 2供应不充分时,虽可生成CO ,但同时还部分生成CO 2。
因此该反应的ΔH ____________,但是下述两个反应的ΔH 却可以直接测得:(1)C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1=-393.5 kJ·mol -1(2)CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2=-283.0 kJ·mol -1 根据盖斯定律,就可以计算出欲求反应的ΔH 。
分析上述两个反应的关系,即知:ΔH =_______________。
则C(s)与O 2(g)生成CO(g)的热化学方程式为C(s)+12O 2(g)===CO(g) ΔH =-110.5 kJ·mol -1。
思维拓展 热化学方程式的性质1 热化学方程式可以进行方向改变,方向改变时,反应热数值不变,符号相反。
2 热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数。
3 热化学方程式可以叠加,叠加时,物质和反应热同时叠加。
课堂检测:1、由氢气和氧气反应生成4.5 g 水蒸气放出60.45 kJ 的热量,则反应:2H 2(g)+ O 2(g)===2H 2O(g)的ΔH 为( )A .-483.6 kJ·mol -1B .-241.8 kJ·mol -1C .-120.6 kJ·mol -1D .+241.8 kJ·mol -12、甲烷的燃烧热ΔH =-890.3 kJ·mol -11 kg CH 4在25℃,101 kPa 时充分燃烧生成液态水放出的热量约为( )A .-5.56×104 kJ·mol -1B .5.56×104 kJ·mol -1C .5.56×104 kJD .-5.56×104 kJ3、已知下列热化学方程式:①Fe 2O 3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO 2(g) ΔH 1=-26.7 kJ·mol -1②3Fe 2O 3(s)+CO(g)===2Fe 3O 4(s)+CO 2(g) ΔH 2=-50.75 kJ·mol -1③Fe 3O 4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO 2(g) ΔH 3=-36.5 kJ·mol -1 则反应FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO 2(g)的焓变为( )A .+7.28 kJ·mol -1B .-7.28 kJ·mol -1C .+43.68 kJ·mol -1D .-43.68 kJ·mol-1 4、已知:(1)Zn(s)+1/2O 2(g)===ZnO(s) ΔH =-348.3 kJ·mol -1(2)2Ag(s)+1/2O 2(g)===Ag 2O(s) ΔH =-31.0 kJ·mol -1则Zn(s)+Ag 2O(s)===ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH 等于( )A .-317.3 kJ·mol -1B .-379.3 kJ·mol -1C .-332.8 kJ·mol -1D .+317.3 kJ·mol -15、已知25℃、101 kPa 条件下:4Al(s)+3O 2(g)===2Al 2O 3(s) ΔH =-2 834.9 kJ·mol -14Al(s)+2O 3(g)===2Al 2O 3(s) ΔH =-3 119.1 kJ·mol -1由此得出的正确结论是( )A .等质量的O 2比O 3能量低,由O 2变为O 3为吸热反应B .等质量的O 2比O 3能量低,由O 2变为O 3为放热反应C .O 3比O 2稳定,由O 2变为O 3为吸热反应D .O 2比O 3稳定,由O 2变为O 3为放热反应6、能源问题是人类社会面临的重大课题,H 2、CO 、CH 3OH 都是重要的能源物质,它们的燃烧热依次为-285.8 kJ·mol -1、-282.5 kJ·mol -1、-726.7 kJ·mol -1。
教学设计第三节化学反应热的计算

人教版选修4《化学反应原理》第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算教学设计1.教材分析“化学反应热的计算”是人教版选修4《化学反应原理》第三节的内容。
本节是“第一节化学反应与能量变化”,以及“第二节燃烧热、能源”有关内容的深化和发展。
根据学生认知规律和已有认知结构,教材科学设计了焓变与反应热—反应热与键能的关系—放热反应与吸热反应—热化学方程式—中和热的测定—燃烧热的认知结构框架,并从学生已有知识切入,依次按照概念界定、符号解释、实例解析、图像表征和热化学方程式书写等进行编排,内容由浅入深,新旧知识融合,有序链接学生已有认知结构并促进学生科学有效建构新的认知结构,为“化学反应热的计算”的学习作了有效和水到渠成的基础性铺垫,为学生的认知发展构建了最佳的最近发展区。
2.学情分析(1)已有基础:通过本章第一节和第二节有关内容的学习,认识了化学反应中反应热的本质,初步掌握了反应热和焓变、放热反应和吸热反应的科学定义,以及反应热的定量描述。
(2)已有能力:具有一定的观察、分析、质疑、探究和表达能力;一定的数据分析处理能力。
能够通过类比方法进行知识的简单迁移和应用。
如通过类比从化学方程式有关计算迁移到热化学方程式的有关计算。
(3)认识局限:收集数据和证据的能力,以及分析和归纳推理能力较差;自主探究意识不强;“宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知”等学科素养有待发展。
3.教学目标(1)知识与技能:理解焓变(反应热)的性质和盖斯定律。
(2)过程与方法:通过盖斯定律的建立、反应热的有关计算,学习并初步掌握有关数据或证据收集、分析、归纳和建模的科学方法。
感悟并立足“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”等学科核心素养的发展。
(3)情感态度与价值观:通过反应热的有关计算,树立正确的能源观、积极的科学观和社会责任感。
4.重点难点(1)重点:盖斯定律、化学反应热的计算(2)难点:盖斯定律的应用5.教法学法问题情境“五化”教学法:情境化——问题化——活动化——结构化——表征化6.教学过程知识基础1.任何化学反应都伴随着能量的变化。
化学选修4化学反应热的计算

1 2
O 2 ( g ) CO ( g )
①能直接测定吗?如何测? ②若不能直接测,怎么办?
C(s)+1/2O2(g)=CO(g)
△H3=?
+) CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3+ △H2= △H1 ∴△H3 = △H1 - △H2 △H1=-393.5 kJ/mol
即△H = △H1 —△H2
例2:写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa时) 说明:可以在书中查找需要的数据(P7)
查燃烧热表知(P7):
①C(石墨,s)+O2(g)==CO2(g) △H1=-393.5kJ/m ol ②C(金刚石,s)+O2(g)==CO2(g) △H2=-395.0kJ/m ol
第三节 化学反应热的计算
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
C ( g ) O 2 ( g ) CO 2 ( g ); H 393 .5 k J / mol S
2.二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式 CO 2 ( g ) C ( s ) O 2 ( g ); H 393 .5 kJ / mol
计算反应热时要注意哪些问题? 1、ΔH运算时要带符号 2、计量数的变化与反应热数值的变化要对应
如:图1和图2中, △H1、△H1、△H3三者之间的关系分别如何? 图1 △H1 B △H2 △H3 C 图2 △H1 A △H3 图2
B △H2
C
A
找出能量守恒的等量的关系(填写表中空白) 步 骤 1.找起点 2.找终点 3.过程 4.列式 图1 A C A→B→C A→C △H1+△H2=△H3
高中化学第三节 化学反应热的计算优秀课件

A.ΔH2>ΔH1 C.ΔH1+ΔH2=ΔH3
B.ΔH1+ΔH2>ΔH3 D.ΔH1<ΔH3
D
(二)“叠加减〞法--正向思维 消掉目标方程中没有的物质
C(s)+O2(g)=CO2(g)
△H1=-393.5 kJ/mol
-) CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0 kJ/mol
第三节 化学反响热的计算
一、盖斯定律
化学反响不管是一步完成还是分几步完成,其反响热 总是相同的。
化学反响的反响热只与反响体系的始态和终态有关, 而与反响的途径无关。
态:物质种类、物质的量、物质的状态及环境条件
A
ΔH
B
ΔH1
ΔH2
C
ΔH=ΔH1+ΔH2
阅读教材P11~12
2H2(g) +O2(g) =2H2O(l) △H1 < 0
5、反响热的大小比较 (江苏)以下热化学方程式程中△H前者大于后者的是〔 C
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H2
状态:s→l→g 变化时,会吸热; 反之会放热。
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3 S(g)+O2(g)=SO2(g) △H4
(2)“叠加减〞法 ①P4(白磷,s)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH1=-2 983.2 kJ·mol-1 ②P(红磷, s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) △H2= -738.5 kJ/mol ③P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH= ? 。 ③ = ① - 4×②
k〔J/2m〕oCl O(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0 kJ/mol
第三节 化学反应热的计算

第三节化学反应热的计算第1课时盖斯定律教学目标:1.理解盖斯定律的定义和本质2.通过运用盖斯定律求有关的反应热,进一步理解反应热的概念3.通过实例感受盖斯定律,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要作用教学重点:盖斯定律及其本质、反应热的计算教学难点:盖斯定律的应用教学过程:新课引入:前面我们学习了反应热,知道任何一个化学反应过程都会伴随着能量的变化。
而在化学实验和科研中,经常要测量化学反应所放出或吸收的热量,但是某些物质的反应热,由于种种原因不能够直接测得,只能通过化学计算的方式间接获得。
在生产中,对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用,也需要计算反应热。
那怎样来计算一个化学反应的反应热呢?我们首先来学习盖斯定律。
一、盖斯定律盖斯,是俄国的一个著名化学家。
1840年,他从大量的实验事实中总结出一条规律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。
也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应具体进行的途径无关。
如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的,这就是盖斯定律。
1、盖斯定律:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。
那怎样来理解盖斯定律呢?我们可以从物质变化的角度来进行考虑。
在化学反应前后,反应物和生成物都是相对确定的,而各种物质的焓值都是确定且唯一的,只要反应物和生成物是确定的,无论经过哪些步骤从初始反应物到最终产物,他们的焓值差是确定的,即反应的焓变值是相同的,所以反应热也一定是相同的。
2、理解:反应物、生成物确定,焓就确定,焓变值差也确定,反应热就确定就好像某人登山从A点到B点一样,起点和终点只要确定了,无论他是坐缆车还是直接走路攀登,当他最终达到B点时,他所处位置的海拔高度相对于起点A点来说都高了300米。
即登山的高度只与起点和终点的海拔有关,而与登山时具体的途径无关。
《第三节 化学反应热的计算》教学设计(内蒙古市级优课)

选修4 化学反应与原理第一章化学反应与能量第3节化学反应热的计算教学设计1教材分析(1)教学内容分析前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系,通过实验感受到了反应热,并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系,及燃烧热的概念。
在此基础上,本节介绍了盖斯定律,并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。
本节内容分为两部分:第一部分,介绍盖斯定律。
第二部分,利用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算。
本节引言部分用几句简短的话说明了学习盖斯定律的缘由以及盖斯定律的应用,从课程标准中的要求和学生的认知水平来看,易于简化处理,重在应用。
(2)课程标准的要求在化学必修2中,学生初步学习了化学能与热能的知识,对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识,本节是扩展与提高,把化学反应中的能量变化的定性分析变成了定量分析。
解决了各种热效应的测量和计算的问题。
在这一节里,我们将进一步讨论在特定条件下,化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系,这既是理论联系实际方面的重要内容,对于学生进一步认识化学反应规律和特点也具有重要意义。
本节内容是第一章的重点,因为热化学研究的主要内容之一就是反应热效应的计算。
反应热的计算对于燃料燃烧和反应条件的控制、热工和化工设备的设计都具有重要意义。
(4)学习目标理解盖斯定律的涵义。
能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
(5)学习重点盖斯定律、行反应热的计算。
(6)学习难点盖斯定律的应用(7)教学方法a.类比法-创设问题情境,引导学生自主探究—从途径角度理解盖斯定律b.实践训练法—例题分析、当堂训练2 教学过程课前微课(盖斯定律)课堂教学(1)教学流程图环节一知识铺垫:回顾“燃烧热”、“中和热”的概念,减少学生的陌生感,适时指出这两种反应热可通过实验测定。
环节二创设情景引入新课:但对于像C(s) + O2(g) = CO(g) ,这样的很难直接测量的反应热ΔH又该如何获得呢?环节三盖斯定律的引出阅读教材11页的第一自然段,得出盖斯定律,并从能量守恒角度加以理解环节四盖斯定律的应用适当练习,及时巩固,发现问题,及时解决。
第三节 化学反应热的计算
答:生成1 mol NaCl时放出热量411 kJ。
14
2.关于燃烧热的计算 【例2】乙醇的燃烧热△H=-1366.8 kJ/mol,在25℃、 101kPa时,1 kg乙醇充分燃烧后放出多少热量?
解析: n(C2H5OH)=1000 g / 46g/mol
=21.74mol 1 kg C2H5OH燃烧后产生的热量: 1366.8 kJ/ mol× 21.74mol=2.971×104kJ 答:1 kg C2H5OH充分燃烧后放出2.971×104kJ的热量。
3
1.看图理解盖斯定律 海拨400m B
2.用能量守恒定律论证盖斯定律
S
L
A 海拨100m
△H1+△H2= 0
4
3.盖斯定律直观化
A
B
C
பைடு நூலகம்△H
a
=
△H1+△H2
ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
5
4.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反应 热计算出来。
放热1016.5kJ
23
( A )
A.806g B.1000g C.1250g D.1500g
21
3、已知: Zn ( s ) +1/2O2 ( g ) = ZnO ( s ) ΔH = -351.1 kJ/mol Hg ( l) +1/2O2 ( g ) = Hg O ( s ) ΔH = -90.7 kJ/mol 则可知: Zn ( s ) + Hg O ( s ) = ZnO ( s ) + Hg ( s ) ΔH 3= kJ/mol。 则ΔH 3为多少? ΔH 3= -260.4kJ/mol 4、已知: 2C(s) + O2 ( g ) =2CO ( g) ΔH = -221 kJ/mol 2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( g ) ΔH = -483.6 kJ/mol 则C(s) + H2O ( g ) =CO ( g) + H2( g )的ΔH为多少? ΔH = +131.3kJ/mol
第三节 盖斯定律化学反应热的计算 部分高考真题
第三节盖斯定律化学反应热的计算中和热:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。
强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为:H+(aq)+ OH- (aq) == H2O(l) △H= -57.3kJ/mol盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关。
假设反应体系的始态为S,终态为L,若S→L,△H﹤0;则L→S,△H﹥0。
1、100g碳燃烧所得气体中,CO占1/3体积,CO2占2/3体积,且C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)△H=-110.35 kJ·mol-1,CO(g)+1/2 O2(g)===CO2(g) △H=—282.57kJ·mol-1与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是( )A、392.92kJB、2489.44kJC、784.92kJD、3274.3kJ2、火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸汽。
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ·mol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ·mol-1则1mol气体肼和NO2完全反应时放出的热量为( )A、100.3kJB、567.85kJC、500.15kJD、601.7kJ3、已知:CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) △H=-Q1kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=-Q2kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=-Q3kJ·mol-1常温下,取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况),经完全燃烧后恢复到到常温,放出的热量(单位:kJ)为( )A、0.4Q1+0.05Q3B、0.4Q1+0.05Q2C、0.4Q1+0.1Q3D、0.4Q1+0.2Q34、充分燃烧一定量丁烷气体放出的热量为Q,完全吸收它生成的CO2生成正盐,需要5mol·L-1的kOH溶液100mL ,则丁烷的燃烧热为( )A、16QB、8QC、4QD、2Q5、已知胆矾溶于水时溶液温度降低。
第三节 化学反应热的计算
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, 由石墨制备金刚石是吸热反应 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, 由石墨制备金刚石是吸热反应 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低 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时, 由石墨制备金刚石是放热反应 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, 由石墨制备金刚石是放热反应
燃烧热通常可利用仪器由实验测得, 燃烧热通常可利用仪器由实验测得, C(s)+1/2O2(g)==CO(g) 的反应热 能直接测定吗? △H能直接测定吗?
在化学科学研究中,常常需要知道物质 在化学科学研究中, 在发生化学反应时的反应热,但有些反 在发生化学反应时的反应热, 应的反应热很难直接测得,我们怎样才 应的反应热很难直接测得, 能获得它们的反应热数据呢? 能获得它们的反应热数据呢?
不管化学反应是一步完成或分 几步完成,其反应热是相同 相同的 几步完成,其反应热是相同的。 化学反应的反应热只与反应体 化学反应的反应热只与反应体 反应热 系的始态和终态有关 始态和终态有关, 系的始态和终态有关,而与其 反应的途径无关 途径无关。 反应的途径无关。
A
△H1
B
△H2
C
பைடு நூலகம்
△H3
D
△H
课堂练习
1、已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为: 、已知 ℃ 下 石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为: C(石墨 O2(g) = CO2(g) △H = -393.51kJ/mol 石墨)+ 石墨 C(金刚石 O2(g) = CO2(g) △H = -395.41kJ/mol 金刚石)+ 金刚石 据此判断,下列说法正确的是( 据此判断,下列说法正确的是(
第一章 第三节化学反应热的计算
第三节 化学反应热的计算[知 识 梳 理]一、盖斯定律 1.内容不论化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的(填“相同”或“不同”)。
2.特点(1)反应的热效应只与始态、终态有关,与途径无关。
(2)反应热总值一定,如下图表示始态到终态的反应热。
则ΔH =ΔH 1+ΔH 2=ΔH 3+ΔH 4+ΔH 5。
(3)能量守恒:能量既不会增加,也不会减少,只会从一种形式转化为另一种形式。
【自主思考】已知H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =-241.8 kJ/mol ,而H 2O(g)―→H 2O(l) ΔH =-44.0 kJ/mol ,请问若1 mol H 2和12 mol O 2反应生成液态水,放出的热量是多少? 提示 Q =(241.8 kJ/mol +44 kJ/mol)×1 mol =285.8 kJ 。
二、反应热的计算 1.主要依据热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热等数据。
2.主要方法(1)依据热化学方程式:反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比,依据热化学方程式中的ΔH求反应热,如(2)依据盖斯定律:根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减,得到一个新的热化学方程式,同时反应热也作相应的改变。
(3)依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算:ΔH=Q吸-Q。
放(4)依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算:ΔH=E生成物-E。
反应物(5)依据物质的燃烧热ΔH计算:Q放=n可燃物×|ΔH|。
(6)依据比热公式计算:Q=cmΔt。
[效果自测]1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)同温同压下,氢气和氯气分别在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的ΔH 不同。
()(2)对于放热反应,放出的热量越多,ΔH就越大。
()(3)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1,ΔH=-571.6 kJ·mol-1的含义是指每摩尔该反应所放出的热量。
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实例2
下列数据表示H2的燃烧热吗?Why?
H2(g)+1/2O2(g)==H2O (g) ΔH1=-241.8kJ/mol
已知 H2O(g)==H2O (l)
ΔH2=-44 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)==H2O (l) ΔH= ΔH1+ ΔH2=-285.8kJ/mol
学与思
(2)298K,101kPa时,合成氨反应的热化学方 程式 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g); ΔH = -92.38kJ/mol。 在该温度下,取1 mol N2(g)和3 mol H2(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92.38kJ,其原因是什么? 该反应是可逆反应,在密闭容器中进行该 反应将达到平衡状态, 1 mol N2(g)和3 mol H2(g) 不能完全反应生成2 mol NH3(g),因而放出的 热量总小于92.38kJ
)。
C392.92 kJ A.
C. 784.92 kJ
B. 2489.44 kJ
D. 3274.3 kJ
二.反应热的计算: 利用反应热的概念、盖斯定 律、热化学方程式进行有关反应 热的计算
• 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 热化学反应方程式。 • 2、有关反应热的计算 • (1)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 据已知的热化学方程式),进行有关反应热的计算或 比较大小。 • (3)利用键能计算反应热
பைடு நூலகம்
教材 例2:
【解】 设1kg乙醇燃烧后放出的热量为X C2H6O(l) + 3O2(g)== 2CO2(g) +3H2O (l) 46g/mol -1366.8kJ/mol 1000g X X=(-1366.8kJ/mol × 1000g)/ 46g/mol =-29710kJ 答:1kg乙醇燃烧后放出29710 kJ热量
课堂练习:
3.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: CuSO4•5H2O(s) = CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH = + Q1kJ/mol 室温下,若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液 设计合理的反应过程,注意反 时放热Q2kJ,则( A ) 应热的正、负号! A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C. Q1<Q2 D.无法确定
C(s)+1/2O2(g) = CO(g) ΔH1=?
+) CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) ΔH2= - 283.0 kJ/mol
C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH1 + ΔH2 = ΔH3 ∴ ΔH1 = ΔH3 - ΔH2 ΔH3=- 393.5 kJ/mol
= -393.5 kJ/mol - (-283.0 kJ/mol)
2. 在100 g 碳不完全燃烧所得气体中,CO占 1/3体积,CO2占2/3体积,且
C(s) +1/2O2(g) = CO(g); ΔH = - 110.35 kJ/mol
CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g); ΔH = - 282.57 kJ/mol
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是(
△H
= - 1135.2kJ/mol
例4:已知:
CH4 (g) + 2O2(g)=CO2 (g) + 2H2 O (l)△H = -Q1 kJ/mol
2H2(g)+O2(g) =2H2 O (g) △H = -Q2 kJ/mol 2H2(g)+O2(g) =2H2 O (l) △H =- Q3 kJ/mol, 常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标况),经完全燃 0.4Q1+0.05Q3 烧恢复常温,放出的热为:
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,请写出发射火箭反应的热化学方程式。
2 N2H4(g)+ 2NO2(g) = 3N2(g)+4H2O(l)
恒定律的先驱。当一个反应不能直接发生时,应用此定律可间接求得反应 热。因此,盖斯也是热化学的先驱者。著有《纯粹化学基础》(1834),曾用作俄国
教科书达40年。 盖斯定律是在热力学第一定律之前发现的,实际上是热力学第一定律在化学反应的 具体体现,是状态函数的性质。盖斯定律奠定了热化学计算的基础,使化学方程式像普 通代数方程那样进行运算,从而可以根据已经准确测定的热力学数据计算难以测定的反 应热。
如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g) 的反应热Δ H ①能直接测定吗?如何测?
②若不能直接测, 怎么办?
盖斯简介
G.H.Germain Henri Hess (1802~1850)俄国化学家。 俄文名为 Г е р м а н И в а н о в и ч Г е с с 。1802年8月7日生于瑞士日内 瓦,1850年12月12日卒于俄国圣彼得堡(现为列宁格勒)。3岁随父侨居俄国,并在俄 国受教育。1825年于多尔帕特大学获医学专业证书,同时受到了化学和地质学的基 础教育。1826~1827年,在斯德哥尔摩J.J.贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化 学。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作,后在伊尔库茨克做医生并研究矿物。1830 年当选为圣彼得堡科学院院士,专门研究化学,任圣彼得堡工艺学院理论化学教授 并在中央师范学院和矿业学院讲授化学。1838年成为俄国科学院院士。 盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气;发现了蔗糖氧化生成糖二酸。他研 究了炼铁中的热现象,作了大量的量热工作。1836年发现,在任何一个化学反应过 程中,不论该反应过程是一步完成还是分成几步完成,反应所放出的总热量相同,并 于1840年以热的加和性守恒定律公诸于世,后被称为盖斯定律。此定律为能量守
第三节 化学反应热的计算
学与思
(1)已知石墨的燃烧热:ΔH= -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
正逆反应的反应热效应数值相等,符号相反。 “+”不能省去。 思考:为什么在热化学反应方程式中通常可 不标明反应条件?
热化学方程式还可以表示:理论上可进行,实际难进行的 化学反应
• 题型二:燃烧热、中和热的判断、求算及测量
注意热化学方程式正确书写, 教材例 1: 特别注意有关单位的正确书写。 【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下 Na(s) + 1/2Cl2(g)== NaCl (s) 23g/mol △H 1.0g -17.87kJ △H =23g/mol×(-17.87kJ)÷ 1.0g =-411kJ/mol 答:
CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g)+2H2O(l); △H =-89.3kJ/mol
相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时 放出热量最少的是
A H2 (g) B CO(g) C C8H18(l) D CH4 (g)
课堂练习: 1.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) Δ H=-571.6 kJ/mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol 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, 求原混合气体中H2和CO的物质的量之 比 列方程求解
所以, ①- ②得: C(石墨,s)= C(金刚石,s) ΔH =+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Q kJ,则两者的物质的量之比为:
你知道火箭燃料是什么吗?
例3:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态
1. 已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分 别为:
C 石墨,s O2 ( g ) CO2 ( g );H 393 .51kJ · mol 1
C 金刚石,s O2 ( g ) CO2 ( g );H 395 .41kJ · mol 1
所以,ΔH=ΔH1×2 +ΔH2×4 -ΔH3 =-283.2×2 -285.8×4 +1370 =-339.2 kJ/mol
例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(石墨,s)+O2(g) = CO2(g) Δ H 1 =-393.5kJ/m ol ②C(金刚石,s)+O2(g) = CO2(g) Δ H 2 =-395.0kJ/m ol
③C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol
试计算④2CO(g)+ 4 H2(g) = H2O(l)+ C2H5OH(l) 的ΔH 【解】:根据盖斯定律,反应④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④能不能由①②③三个反应通过加减乘除组合而成,也就是 说,看看反应④能不能分成①②③几步完成。①×2 + ②×4 - ③ = ④
一.盖斯定律:
1.盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其 反应热是相同.换句话说,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。
2. 盖斯定律直观化
ΔH =ΔH 1+ΔH 2
实例1
CO(g) ΔH2 C(s) ΔH1 ΔH3 CO2(g)