1、,第一章化学反应与能量,第三节 化学反应热的计算,巴东三中高二化学备课组,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/mol C.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol,复习:,D,2、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/
2、mol,规律: “正逆”反应的反应热效应数值相等，符号相反,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？,28.65,11.46,小于,
3、能否根据式子：,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, H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8kJ/mol 那么，H2的燃烧热H究竟是多少？还差什么条件？已知： H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/mol求 H2(g)+1/2
4、O2(g)=H2O(l) H3=？用图示求解过程。+= H3=H1+H2=-285.8kJ/mol,判断下列数据H1表示燃烧热吗？,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： CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/mol C(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
5、得出什么结论？,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,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,A,B,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？,H2
6、0,H1 0,S（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,H=H1+H2,B,H,A,C,H1,H2,盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。,2、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,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，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
7、：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”。,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/mol Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s) H = -635.1 kJ/mol C(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,=,例2：按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题,已知： NH3(g)+H
8、Cl(g)=NH4Cl(s) H1=-176kJ/mol NH3(g)+H2O(l)=NH3 H2O(aq) H2=-35.1kJ/mol HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) H3=-72.3kJ/mol NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) H4=-52.3kJ/mol NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) H5=？则第个方程式中的反应热H是_。 根据盖斯定律和上述反应方程式得：=+-，即H5 = +16.3kJ/mol,例3：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： C(石墨，s)+O2
9、(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol C(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,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：,P4(白磷、 s)+5O2(g)=P4O10(s)H1=-2983.2 kJ/mol,P(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
10、化学方程式 。,P4(白磷、s)=4 P(红磷、s) H =-29.2kJ/mol,-4：,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 ：,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
11、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。,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/mol C2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
12、 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 1370 kJ/mol339.6kJ/mol,练习,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）
13、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。Q=nH (3)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,二、反应热的计算,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=nH17.87kJ = 1.0g /(23g/mol) H,课本P12 例1：,【解二】设生成1molNaCl放热量为Q,Na(s) + 1/2Cl2
14、(g)= NaCl (s),答：由钠和氯气反应生成1mol的反应热为411kJ/mol,23g,Q,1g,17.87kJ,则：Q23g17.87kJ 1.0g 411kJ,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. 393.5:241.8,B,变式练习,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
15、(l)H=+Q1kJ/mol 室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液 时放热Q2kJ，则（ ） AQ1Q2 BQ1=Q2 CQ1Q2 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,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？,【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
16、 890 kJmol。由：Q=nH 1000 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。,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
17、。计算 100 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。,巩固练习,11 g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94 kJ的热量，相应的热化学方程式为 ( ) AC+H2O=CO+H2 H=+10.9 kJ/ mol BC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+10.94 kJ/ mol CC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131.28
18、 kJ/ mol D1/2C(s)+ 1/2H2O(g)= 1/2CO(g)+ 1/2H2(g ) H=+65.64 kJ/ mol,CD,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 BH1H2CH1=H2 D无法确定,B,3、 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/ mol 2H2(g)+ O2(g)=2H2
19、O(l) H=c kJ/ mol 关于它们的下列表述正确的是 ( )A它们都是吸热反应 Ba、b和c均为正值Ca=b D2b=c,D,4.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)+O2(g)=CO2(g) H=393.51kJmol1 C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) H=395.41kJmol1 据此判断，下列说法中正确的是( ) 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 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 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 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,A,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/mol CO2(g)=C(石墨，s)+O2(g) H =+393.5kJ/mol,
