化学 第一章 化学反应与能量 1.3 化学反应热的计算 新人教版选修4.ppt

第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量第三节第三节 化学反应热的计算化学反应热的计算提出问题提出问题 在化学科学研究中，常常需要知道物质在发在化学科学研究中，常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热，但有些反应的反应热生化学反应时的反应热，但有些反应的反应热很难直接测得，我们怎样才能获得它们的反应很难直接测得，我们怎样才能获得它们的反应热数据呢？热数据呢？如何得到如何得到 C(s)+1/2O2(g)CO(g)的反应热？的反应热？已知：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)H1=393.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2=283.0kJ/mol C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H3=?C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H3？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H1-393.5 kJ/mol+)H2+H3=H1 H3=H1 H2 =-393.5 kJ/mol(-283.0 kJ/mol)=-110.5 kJ/mol一盖斯定律：一盖斯定律：1.1.盖斯定律的内容盖斯定律的内容:不管化学反应是一步不管化学反应是一步完成或分几步完成完成或分几步完成,其反应热是相同。换其反应热是相同。换句话说句话说,化学反应的反应热只与反应体系化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关的始态和终态有关,而与反应的途径无关。而与反应的途径无关。H2 0 H1 0S（始态）（始态）L（终态）（终态）H1H20 有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直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。的反应热数据。2盖斯定律的应用盖斯定律的应用关键：关键：目标方程式的目标方程式的“四则运算式四则运算式”的导出。的导出。方法：方法：写出目标方程式确定写出目标方程式确定“过渡物质过渡物质”（要消去（要消去的物质）然后用消元法逐一消去的物质）然后用消元法逐一消去“过渡物质过渡物质”，导，导出出“四则运算式四则运算式”。例例1 1：写写出出石石墨墨变变成成金金刚刚石石的的热热化化学学方方程程式式(25,101kPa(25,101kPa时时)说明说明：（1 1）可以在书中查找需要的数据可以在书中查找需要的数据（2 2）并告诉大家你设计的理由。）并告诉大家你设计的理由。查查P7P7燃烧热表知：燃烧热表知：C(石墨，石墨，s)+O2(g)CO2(g)H1=-393.5kJ/mol C(金刚石，金刚石，s)+O2(g)CO2(g)H2=-395.0kJ/mol因为因为 ，故，故H3=H1 H2C(石墨，石墨，s)=C(金刚石，金刚石，s)H3=+1.5kJ/mol C(石墨，石墨，s)=C(金刚石，金刚石，s)H3=？提示：所需要数据可在学案资料卡片中查找提示：所需要数据可在学案资料卡片中查找例例3.能否能否直接直接测出测出CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)的的反应热反应热H1？3 32 2如何利用盖斯定律设计适当的反应路径计算出来？如何利用盖斯定律设计适当的反应路径计算出来？查找的数据有：查找的数据有：CO(g)+O2(g)CO2(g)H2-283.0 kJ/mol CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H3-890.31 kJ/mol1 12 2-=H1H3H2-890.315 kJ/mol(-283.0 kJ/mol)-607.31 kJ/molCH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)H2=-607.31 kJ/mol3 32 2CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H1=-890.31 kJ/mol甲烷完全然烧与不完全燃烧的反应热对比甲烷完全然烧与不完全燃烧的反应热对比 1 mol甲烷由于不完全燃烧损失热甲烷由于不完全燃烧损失热量量283 kJ，热量损失率高达，热量损失率高达32%!H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H1=-241.8kJ/mol 那么，那么，H2的燃烧热的燃烧热H究竟是多少？如何计算？究竟是多少？如何计算？已知：已知：H2O(g)=H2O(l)H2=-44kJ/mol例例2：下列数据：下列数据H1表示燃烧热吗？表示燃烧热吗？H2的燃烧热的推导：的燃烧热的推导：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H1241.8kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)HH1 H2285.8kJ/mol你知道神七的火箭燃料是什么吗？你知道神七的火箭燃料是什么吗？例例2 2：某某次次发发射射火火箭箭，用用N N2 2H H4 4（肼肼）在在NONO2 2中中燃燃烧烧，生生成成N N2 2、液态液态H H2 2O O。已知：。已知：N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)(g)2NO2NO2 2(g)H(g)H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)(g)N N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)HO(l)H2 2=-534kJ/mol=-534kJ/mol 假假如如都都在在相相同同状状态态下下，请请写写出出发发射射火火箭箭反反应应的的热热化化学学方方程程式。式。2 N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=-1135.2kJ/mol 2 N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=？应用盖斯定律计算反应热时的应用盖斯定律计算反应热时的注意事项注意事项热热化化学学方方程程式式同同乘乘以以或或除除以以某某一一个个数数时时，反反应热数值也必须乘以或除以该数。应热数值也必须乘以或除以该数。热热化化学学方方程程式式相相加加减减时时，同同种种物物质质之之间间可可相相加、减，反应热也随之相加、减。加、减，反应热也随之相加、减。热热化化学学方方程程式式中中的的反反应应热热指指反反应应按按所所给给形形式式完全进行时的反应热。完全进行时的反应热。正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。二：若某一化学反应可分为多步进行，则其二：若某一化学反应可分为多步进行，则其总反应热为各步反应的反应热之和。总反应热为各步反应的反应热之和。即即H=H1+H2+H3+一：一：若某化学反应从始态（若某化学反应从始态（S）到终态）到终态（L）其反应热为）其反应热为H，而从终态（，而从终态（L）到）到始态（始态（S）的反应热为）的反应热为H，则这两者和为，则这两者和为。即即H H =小小 结结1、已知：、已知：P4(白磷白磷)+5O2(g)=P4O10(s)H1=-2983.2 kJ/mol P(红磷红磷)+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试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。P4(白磷白磷)=4 P(红磷红磷)H=-29.2 kJ/mol-4：课堂练习：课堂练习：2：已知下列各反应的焓变：已知下列各反应的焓变Ca(s)+C(s,石墨石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)H1=-1206.8 kJ/molCa(s)+1/2O2(g)=CaO(s H2=-635.1 kJ/molC(s,石墨石墨)+O2(g)=CO2(g)H3=-393.5 kJ/mol试求试求CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变的焓变 H=+178.2 kJ/mol=3、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 则反应则反应 Zn(S)+HgO(S)Hg(l)+ZnO(S)，H值为值为（）A、H2H1 B、H2+H1 C、H1H2 D、H1H2C