反应热的计算习题PPT课件.ppt

第二课时第二课时化学反应热的计算方法化学反应热的计算方法1、根据反应物和生成物的能量大小计算、根据反应物和生成物的能量大小计算 H = E(生成物的总能量生成物的总能量) E(反应物的总能量反应物的总能量)2、根据化学键的断裂和形成时能量的变化计算、根据化学键的断裂和形成时能量的变化计算 H = E(断裂时吸收的能量断裂时吸收的能量) E(形成释放的能量形成释放的能量) =E(反应物的总键能反应物的总键能) E(生成物的总键能生成物的总键能)3、根据根据热化学方程式计算热化学方程式计算： 反应热与反应热与化学计量数化学计量数成成正比正比4、根据比热容公式计算：、根据比热容公式计算：Q = mct5、根据物质燃烧热的数值计算：、根据物质燃烧热的数值计算： Q(放放) =n(可燃物可燃物) | H (燃烧热燃烧热) |6、根据、根据盖斯定律计算：盖斯定律计算：化学反应的反应热只与反应的始化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应的途径无关。态和终态有关，而与具体反应的途径无关。1分析右能量变化示意图，确定下列选项中正确的是（分析右能量变化示意图，确定下列选项中正确的是（ ） A2A(g)+B(g)=2C(g)；H0 B2A(g)+B(g)=2C(g)；H0 C2A+B=2C；H0 D2C=2A+B；H02.1利用能量计算反应热利用能量计算反应热A1.已知：已知：1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸热分子中化学键断裂时需要吸热436kJ 1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸热分子中化学键断裂时需要吸热243kJ 由由H原子和原子和Cl原子形成原子形成1 mol HCl分子时释放热分子时释放热431kJ。 下列叙述正确的是下列叙述正确的是( )A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)B氢气和氯气反应生成氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的氯化氢气体，反应的H = 183 kJmol1C氢气和氯气反应生成氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的氯化氢气体，反应的H = 183 kJmol1D氢气和氯气反应生成氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的氯化氢气体，反应的H = 183 kJmol1C C2.2利用键能计算反应热利用键能计算反应热 2化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的 键能是形成键能是形成(或拆开或拆开)1 mol化学键时释放化学键时释放(或吸收或吸收)的能量。已知的能量。已知 白磷白磷(P4)和和P4O6的分子结构如下图所示；现提供以下化学键的的分子结构如下图所示；现提供以下化学键的 键能：键能：PP 198 kJmol-1、P-O 360 kJmol-1、氧气分子内氧、氧气分子内氧 原子间的键能为原子间的键能为498 kJmol-1，则，则P4+3O2=P4O6的反应热的反应热 H为（为（ ） A+1 638 kJmol-1 B-1 638 kJmol-1 C-126 kJmol-1 D+126 kJmol-1解析：本题考查利用键能进行反应热的计算。由磷解析：本题考查利用键能进行反应热的计算。由磷(P4)分子结构，分子结构，知其中含有知其中含有6个个PP键，键，P4O6中含中含12个个PO，则则P4+3O2=P4O6的反应热的反应热H=E(反应物反应物)-E(生成物生成物)=198 kJmol-16 mol+498 kJmol-13 mol1360 kJmol-112 mol=-1 638 kJmol-1，B正确正确。2.2利用键能计算反应热利用键能计算反应热B B1.白磷和氧气可发生如下反应：白磷和氧气可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已。已知断裂下列化学键所需能量分别为：知断裂下列化学键所需能量分别为：P-P a kJ/mol、P-O b kJ/mol、P=O c kJ/mol、O=O d kJ/mol。根据图示分子结构估算该反应的。根据图示分子结构估算该反应的HH= (6a+5d) - (4c+12b)2.2利用键能计算反应热利用键能计算反应热【变式训练】【变式训练】1.已知充分燃烧已知充分燃烧a g乙炔气体时生成乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体二氧化碳气体和液态水，并放出热量和液态水，并放出热量b kJ，则表示乙炔燃烧热的，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式正确的是热化学方程式正确的是 （ ） A. 2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(g)； H4b kJ / mol B. C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g)H2O(l)； H+2b kJ / mol C. C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g)H2O(l)； H2b kJ / mol D. 2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)； Hb kJ / molC2.3利用利用热化学方程式热化学方程式计算反应热计算反应热2燃烧燃烧1 g乙炔生成二氧化碳和液态水，放出热量乙炔生成二氧化碳和液态水，放出热量50 kJ，则该反应的热化学反，则该反应的热化学反应方程式为（应方程式为（ ）A2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)； H=+50 kJmol-1BC2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O； H=-1 300 kJC2C2H2+5O2=4CO2+2H2O； H=-2 600 kJD2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)； H=-2 600 kJmol-12.3利用利用热化学方程式热化学方程式计算反应热计算反应热D D3已知已知3.0 g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98 kJ，则表示乙烷燃烧热的热化学方程式是则表示乙烷燃烧热的热化学方程式是 ()2.3利用利用热化学方程式热化学方程式计算反应热计算反应热D D1含Ba（OH）2 1 mol的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出1146 kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 ( ) ABa（OH）2（aq）2HCl（aq）=BaCl2（aq）2H2O（l）；H=1146 kJ/mol BBa（OH）2（aq）2HCl（aq）=BaCl2（aq）2H2O（l）;H=1146 kJ/mol C.1/2Ba（OH）2（aq）HCl（aq）= 1/2BaCl2（aq）H2O（l）；H=573 kJ/mol D1/2 Ba（OH）2（aq）HCl（aq）= 1/2BaCl2（aq）H2O（l）；H=573 kJ/mol 2.4利用利用比热容公式比热容公式计算反应热计算反应热C C次数次数1 12 23 3起始温度起始温度t t1 1/ /c c终止温度终止温度温度差温度差t t2 2/ /c ct2-t1/c盐酸盐酸氢氧化钠氢氧化钠平均值平均值24.525.022.022.425.025.424.7522.225.226.525.428.21.753.23.02.4利用利用比热容公式比热容公式计算反应热计算反应热数据处理：数据处理：m酸酸 = m碱碱 =(50mL1g/mL) =50g平均温差：平均温差： 3.1 Q = Cm溶液溶液t = 4.181003.1= 1421J = 1.296kJH= Q放放/nH2O= （1.2960.025）= 51.84kJ/mol中和热中和热：（已知（已知 C=4.18J/(g） 稀液稀液1g/mL）nH2O=0.025mol1、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：H2(g)1/2O2(g)H2O(l)；H285.8kJ/molCO(g)1/2O2(g)CO2(g)；H283.0kJ/molC8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l)； H5518kJ/molCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)； H890.3kJ/mol 相同物质的量相同物质的量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时放的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时放出热量最少的是出热量最少的是( ) A. H2(g) B. CO(g) C. C8H18(l) D. CH4(g)B2.5利用利用燃烧热燃烧热计算反应热计算反应热285.8n283.0n5518n890.3n2、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：H2(g)1/2O2(g)H2O(l)；H285.8kJ/molCO(g)1/2O2(g)CO2(g)；H283.0kJ/molC8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l)； H5518kJ/molCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)； H890.3kJ/mol 相同质量相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时放出热的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时放出热量最少的是量最少的是( ) A. H2(g) B. CO(g) C. C8H18(l) D. CH4(g)B2.5利用利用燃烧热燃烧热计算反应热计算反应热142.9m10.1m48.4m55.6m3已知：已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H1Q1，常温下取体积比为常温下取体积比为4 1的甲烷和氢气的混合气体的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(已已折合成标准状况折合成标准状况)经完全燃烧恢复到常温，放出的热量为经完全燃烧恢复到常温，放出的热量为()A0.4 Q10.05 Q2 B0.4 Q10.1 Q2C0.4 Q10.05 Q3 D0.4 Q10.1 Q32.5利用利用燃烧热燃烧热计算反应热计算反应热D 例例4 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) ;H =-H =- 571.6 kJ molmol-1-1 C3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2 ( g ) +4H2O (l ) ;H =-H =- 2220 kJ molmol-1-1 5mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ3847kJ，则，则氢气和甲烷的体积比为氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1(A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1解解1 ：设：设H2、C3H8的物质的量分别为的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为答：氢气和丙烷的体积比为 3：1 x + y = 5 (571.6/2)(x) + 2220y = 3847 V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1 x = 3.75 moly = 1.25 mol2.5利用利用燃烧热求混合物的组成燃烧热求混合物的组成 例例4 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) ;H =-H =- 571.6 kJ molmol-1-1C3H8( g ) +5O2 ( g) = 3CO2 ( g ) +4H2O ( l ) ;H =-H =- 2220 kJ molmol-1-15mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则，则氢气和甲烷的体积比为氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1解解2 ：1mol H2 燃烧放热燃烧放热 571.6kJ/2 = 285.8 kJ答：氢气和丙烷的体积比为答：氢气和丙烷的体积比为 3：1 1mol C3H8燃烧放热燃烧放热 2220 kJ 1mol 混合气混合气 燃烧放热燃烧放热 3847kJ/5 = 769.4 kJH2 285.8C3H4 2220769.41450.6483.631 例例4 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( 液液 ) + 571.6 kJ molmol-1-1 C3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2 ( g ) +4H2O ( l ) + 2220 kJ molmol-1-1 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则，则氢气和甲烷的体积比为氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1解解3 ：( 巧解）巧解）5mol 混合气中，混合气中，C3H8 物质的量必小于物质的量必小于2mol，H2 的物质的量必大于的物质的量必大于3mol。 2mol C3H8 燃烧放热燃烧放热 4440 kJ, 超过总放热量超过总放热量 3847 kJn (H2) : n (C3H8) 必大于必大于 3 : 2选选 B1.已知：已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1(表示表示2 mol H2燃烧放出燃烧放出571.6 kJ的热量的热量)，CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJmol1(表示表示1 mol CH4燃烧放出燃烧放出890 kJ的热量的热量)。现有。现有H2与与CH4的混合气的混合气体体112 L(标准状况标准状况)，使其完全燃烧生成，使其完全燃烧生成CO2和和H2O(l)，若，若实验测得反应放热实验测得反应放热3 695 kJ，则原混合气体中，则原混合气体中H2与与CH4的的物质的量之比是物质的量之比是()A1 1 B1 3 C1 4 D2 32.5利用利用燃烧热求混合物的组成燃烧热求混合物的组成B【变式训练】【变式训练】2.5利用利用燃烧热求混合物的组成燃烧热求混合物的组成【变式训练】【变式训练】B1.由金红石由金红石 TiO2 制取单质制取单质Ti，涉及到的步骤为：，涉及到的步骤为：TiO2 TiCl4 Ti 已知：已知： C s O2 g CO2 g ； H 393 5 kJmol 1 CO g 1/2O2 g CO2 g ； H 283 kJmol 1 TiO2 s 2Cl2 g TiCl4 s O2 g ； H+141 kJmol 1 则则TiO2 s 2Cl2 g 2C s TiCl4 s 2CO g 的的 H 。Mg/800/Ar-80kJ/mol2.6利用利用盖斯定律盖斯定律计算反应热计算反应热2二甲醚二甲醚(CH3OCH3)被称为被称为21世纪的新型燃料，世纪的新型燃料，在未来可能替代汽车燃油、石油液化气、城市煤在未来可能替代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等，市场前景极为广阔。它清洁，高效，具有气等，市场前景极为广阔。它清洁，高效，具有优良的环保性能。工业上制二甲醚是在一定温度优良的环保性能。工业上制二甲醚是在一定温度(230280)、压强、压强(2.010.0 MPa)和催化剂作和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应：用下进行的，反应器中发生了下列反应：2.6利用利用盖斯定律盖斯定律计算反应热计算反应热CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H190.7 kJmol12CH3OH(g) CH3OCH3(g)H2O(g)H223.5 kJmol1CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H341.2 kJmol1反应器中的总反应可表示为反应器中的总反应可表示为3CO(g)3H2(g) CH3OCH3(g)CO2(g)，则该反应的，则该反应的H_。2.6利用利用盖斯定律盖斯定律计算反应热计算反应热解析：解析：根据盖斯定律，由根据盖斯定律，由2可得：可得：3CO2(g)3H2(g) CH3OCH3(g)CO2(g)H2H1H2H32(90.7)(23.5)(41.2)246.1 kJmol1。答案：答案：246.1 kJmol1