高中化学选修四化学反应热的计算定稿精选文档.ppt

高中化学选修四化学反应热的计算定稿本讲稿第一页，共十七页下列数据表示下列数据表示H2的燃烧热吗？的燃烧热吗？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本讲稿第二页，共十七页如何测出下列反应的反应热如何测出下列反应的反应热：C(s)+1/2O C(s)+1/2O2 2(g)=CO(g)(g)=CO(g)H H1 1=?=?C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g)(g)=CO(g)H H1 1=?=?CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H H2 2=-283.0kJ/mol=-283.0kJ/molC(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H H3 3=-393.5kJ/mol=-393.5kJ/mol本讲稿第三页，共十七页 1、定义：不管化学反应是、定义：不管化学反应是分一步分一步完成或完成或分几步分几步完完成，其成，其反应热是相同反应热是相同的。的。换句话说：化学反应的反应热只与换句话说：化学反应的反应热只与反应体系的反应体系的始态和终态始态和终态有关有关,而与而与反应的途径反应的途径无关。无关。本讲稿第四页，共十七页 盖盖斯斯是是俄俄国国化化学学家家，早早年年从从事事分分析析化化学学研研究究，1830年年专专门门从从事事化化学学热热效效应应测测定定方方法法的的改改进进，曾曾改改进进拉拉瓦瓦锡锡和和拉拉普普拉拉斯斯的的冰冰量量热热计计，从从而而较较准准确确地地测测定定了了化化学学反反应应中中的的能能量量。1836年年经经过过多多次次试试验验，他他总总结结出出一一条条规规律律：在在任任何何化化学学反反应应过过程程中中的的热热量量，不不论论该该反反应应是是一一步步完完成成的的还还是是分分步步进进行行的的，其其总总热热量量变变化化是是相相同同的的，1840年年以以热热的的加加和和性性守守恒恒定定律律形形式式发发表表。这这就就是是举举世世闻闻名名的的盖盖斯斯定定律律。盖盖斯斯定定律律是是断断定定能能量量守守恒恒的的先先驱驱，也也是是化化学学热热力力学学的的基基础础。当当一一个个不不能能直直接接发发生生的的反反应应要要求求计计算算反反应应热热时时，便便可可以以用用分分步步法法测测定定反反应应热热并并加加和和起起来来而而间间接接求求得得。故而我们常称盖斯是热化学的奠基人故而我们常称盖斯是热化学的奠基人。本讲稿第五页，共十七页A AB B请思考：由起点请思考：由起点A A到终点到终点B B有多少条途径？有多少条途径？从不同途径由从不同途径由A A点到点到B B点的位移有什么关系点的位移有什么关系?登山的高度与上登山的高度与上山的途径无关，山的途径无关，只与起点和终点只与起点和终点的相对高度有关的相对高度有关本讲稿第六页，共十七页如何理解盖斯定律？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本讲稿第七页，共十七页CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2例例1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H3-393.5kJ/mol+)H1+H2=H3H1=H3H2=-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol本讲稿第八页，共十七页例例2 2：已知：已知：P P4 4(s(s、白磷、白磷)+5O)+5O2 2(g)=P(g)=P4 4O O1010(s)H(s)H1 1=-2983.2 kJ/mol=-2983.2 kJ/molP(sP(s、红磷、红磷)+5/4O)+5/4O2 2(g)=1/4P(g)=1/4P4 4O O1010(s)H(s)H2 2=-738.5 kJ/mol=-738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。P P4 4(s(s、白磷白磷)=4P(s)=4P(s、红磷红磷)=-29.2kJ/mol =-29.2kJ/mol4：本讲稿第九页，共十七页例例3 3：已知下列各反应的焓变：已知下列各反应的焓变Ca(s)+C(s,Ca(s)+C(s,石墨石墨)+3/2O)+3/2O2 2(g)=CaCO(g)=CaCO3 3(s)(s)H H1 1=-1206.8 kJ/mol=-1206.8 kJ/molCa(s)+1/2OCa(s)+1/2O2 2(g)=CaO(s)(g)=CaO(s)H H2 2=-635.1 kJ/mol=-635.1 kJ/molC(s,C(s,石墨石墨)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H H3 3=-393.5 kJ/mol=-393.5 kJ/mol试求试求CaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)的焓变的焓变H H4 4=+178.2kJ/mol=+178.2kJ/mol=本讲稿第十页，共十七页练习练习1 1：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(25,101kPa时时)查燃烧热表知：查燃烧热表知：C(C(石墨，石墨，s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H(g)H1 1=-393.5kJ/mol=-393.5kJ/molC(C(金刚石，金刚石，s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H(g)H2 2=-395.0kJ/mol=-395.0kJ/mol所以，所以，-得：得：C(C(石墨，石墨，s)=C(s)=C(金刚石，金刚石，s)H=+1.5kJ/mols)H=+1.5kJ/mol本讲稿第十一页，共十七页练习练习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 请写出发射火箭反应的热化学方程式。请写出发射火箭反应的热化学方程式。2 N N2 2H H4 4(g)+2NO(g)+2NO2 2(g)=(g)=3N N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l)O(l)H=-1135.2kJ/molH=-1135.2kJ/mol 2 ：本讲稿第十二页，共十七页正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。不能省去。练习练习3 31.1.已知石墨的燃烧热：已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/molH=-393.5kJ/mol(1)(1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式写出石墨的完全燃烧的热化学方程式(2)(2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式C(C(石墨，石墨，s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H=-393.5kJ/mol(g)H=-393.5kJ/molCOCO2 2(g)=C(g)=C(石墨，石墨，s)+Os)+O2 2(g)H=+393.5kJ/mol(g)H=+393.5kJ/mol本讲稿第十三页，共十七页练习练习4.4.已知已知2525、101kPa101kPa下，石墨、金刚石燃烧下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为的热化学方程式分别为C(C(石墨石墨)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H=(g)H=393.51kJ393.51kJmolmol1 1C(C(金刚石金刚石)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H=(g)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，、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，、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石墨的能量比金刚石的高C C、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；等质量时，石墨的能量比金刚石的低石墨的能量比金刚石的低D D、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；等质量时，石墨的能量比金刚石的高石墨的能量比金刚石的高A A本讲稿第十四页，共十七页练习练习5.5.已知已知 CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H(g)H1 1=283.0 kJ/mol283.0 kJ/mol H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)HO(l)H2 2=285.8 kJ/mol285.8 kJ/molCC2 2H H5 5OH(l)+3OOH(l)+3O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+3H(g)+3H2 2O(l)HO(l)H3 3=-1370 kJ/mol=-1370 kJ/mol试计算试计算2CO(g)2CO(g)4H4H2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)C C2 2H H5 5OH(l)OH(l)的的HH【解】：2+4-=2+4-=所以，所以，HHHH1 12 2 HH2 24 4 HH3 3 283.22 283.22 285.84 285.84 1370 1370 339.2 kJ/mol339.2 kJ/mol本讲稿第十五页，共十七页练习练习6.已知下列热化学方程式：已知下列热化学方程式：Zn（S）+1/2 O2（g）=ZnO（S）H1；Hg（l）+1/2 O2（g）=HgO（S）H2；则则Zn（S）+HgO（S）=Hg（l）+ZnO（S），），H值为值为 （）A、H2-H1 B、H2+H1 C、H1-H2 D、-H1-H2C 本讲稿第十六页，共十七页练习练习 7.已知已知2C（S）+O2（g）=2CO（g）H=-221.0kJ/molkJ/mol，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）H=-483.6kJ/molkJ/mol 则制备水煤气的反应则制备水煤气的反应C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的的H为为()A、+262.6kJ/molkJ/mol B、-131.3kJ/molkJ/molC、-352.kJ/molkJ/mol D、+131.3kJ/molkJ/molD 本讲稿第十七页，共十七页