化学反应热的计算(第二课时).ppt

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1、选修选修4 第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量二、反应热的计算二、反应热的计算 利用反应热的概念、盖斯定律、热利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算化学方程式进行有关反应热的计算1.1.根据已知的热化学方程式进行计算根据已知的热化学方程式进行计算2.2.根据盖斯定律计算根据盖斯定律计算3.3.利用键能计算利用键能计算4.4.综合计算综合计算1 1、根据已知的热化学方程式进行计算、根据已知的热化学方程式进行计算课本课本P12 例例1：【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下Na(s) + 1/2Cl2(g) = NaCl (s)23g

2、/mol H 1.0g 17.87kJH23g/mol(17.87kJ) 1.0g 411kJ/mol答：略注意热化学方程式正确书写，特别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注意有关单位的正确书写。课本课本P12 例例2：【解】【解】C2H6O(l) + 3O2(g)= 2CO2(g) 3H2O (l) 46g/mol 1366.8kJ/mol 1000g XX(1366.8kJ/mol 1000g)/ 46g/mol 29710kJ答：答：1kg乙醇燃烧后放出乙醇燃烧后放出29710kJ热量热量设设1kg乙醇燃烧后放出的热量为乙醇燃烧后放出的热量为X变式练习变式练习1已知：已

3、知：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/mol CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H890.3kJ/mol 相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时放出热量最少的是烷完全燃烧时放出热量最少的是CO已知：已知：C(s)O2(g)=CO2(g) H=393.5 kJ/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

4、固欲得到相同的热量，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 : 241.8B变式练习变式练习2 已知常温时红磷比白磷稳定。在下列已知常温时红磷比白磷稳定。在下列反应中反应中: 4P(白磷白磷,S)+5O2(g)=2P2O5(s); HakJ/mol 4P(红磷红磷,S)+5O2(g)=2P2O5(s); HbkJ/mol 若若a、b均大于均大于0，则，则a和和b的关系为的关系为 A. ab D. 无法确定无法确定C变式练习变式练习3 解析：解析：物质能量越低越稳定物质能量越低越稳定，红磷比白

5、，红磷比白磷稳定，故红磷的能量比白磷低。磷稳定，故红磷的能量比白磷低。o由图可知由图可知ab，故正确选项是，故正确选项是CHakJ/molHbkJ/mol4P(白磷白磷,S)+5O2(g)2P2O5(s)物物质质所所具具有有的的总总能能量量4P(红磷红磷,S)+5O2(g)2 2、根据盖斯定律计算、根据盖斯定律计算变式练习变式练习4 已知已知: Zn ( s ) +1/2O2 ( g ) ZnO ( s ) H = -351.1 kJ/mol Hg ( l) 1/2O2 ( g ) Hg O ( s ) H = -90.7 kJ/mol则可知则可知: Zn ( s ) Hg O ( s ) =

6、 ZnO ( s ) Hg ( l) 的的H 为多少？为多少？H= - 260.4kJ/mol 将煤转化为水煤气的主要反应为将煤转化为水煤气的主要反应为:C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) 已知已知: C (s) + O2(g) = CO2(g) H1=-393.5kJ/molH2(g) + O2(g) = H2O(g) H2=-242.0kJ/molCO(g) + O2(g) = CO2(g) H2=-283.0kJ/mol写出制取水煤气的热化学方程式写出制取水煤气的热化学方程式. C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) H= +131.5kJ

7、/mol变式练习变式练习5 将煤转化为水煤气的主要反应为将煤转化为水煤气的主要反应为:C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) 已知已知: C (s) + O2(g) = CO2(g) H1= - 393.5kJ/molH2(g) + O2(g) = H2O(g) H2= - 242.0kJ/molCO(g) + O2(g) = CO2(g) H3= - 283.0kJ/mol（2）比较反应热数据可知，）比较反应热数据可知，1mol H2和和1mol CO完全燃烧放出的热量之和比完全燃烧放出的热量之和比1mol C (s)完全燃烧放出的热量（完全燃烧放出的热量（ ）。）。变

8、式练习变式练习5大大 甲同学据此认为甲同学据此认为“煤炭燃煤炭燃烧时加少量水可以使煤炭燃烧烧时加少量水可以使煤炭燃烧时放出更多的热量时放出更多的热量”。 乙同学根据盖斯定律通过乙同学根据盖斯定律通过计算，认为计算，认为“将煤转化为水煤将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃气再燃烧放出的热量与直接燃烧煤放出的热量一样多烧煤放出的热量一样多”。 你的观点呢？你的观点呢？o乙同学的计算过程：乙同学的计算过程：C (s) + H2O(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g) H1C (s)+H2O(g)+O2(g) CO(g)+ H2(g)+O2(g) H2CO(g)+H2(g)+O2(

9、g) CO(g)+H2O(g)+1/2O2(g) H3CO(g)+H2O(g)+1/2O2(g) CO2(g)+H2O(g) H4则有：则有： H1 = H2+H3+ H4练习练习6 已知如下热化学方程式已知如下热化学方程式:+H2H=120kJ/mol+2H2H=232kJ/mol+3H2H=208kJ/mol(1)请计算下列反应的请计算下列反应的H+H2H=_kJ/mol(2)四种烃分子具有的内能最低的是四种烃分子具有的内能最低的是_+ 24+2H2H=_kJ/mol+H2H=_kJ/mol88112环己烷环己烷变式练习变式练习7 已知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆已知胆矾溶于水时溶液温度降

10、低，胆矾分解的热化学方程式为：矾分解的热化学方程式为：CuSO45H2O(s) = CuSO4(s)+5H2O(l) H= + Q1kJ/mol 室温下，若将室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为无水硫酸铜溶解为溶液时放热溶液时放热Q2kJ，则（，则（ ）AQ1Q2 BQ1=Q2CQ1Q2 D无法确定无法确定A盖斯定律的灵活应用盖斯定律的灵活应用3、利用键能计算、利用键能计算已知以下共价键的键能已知以下共价键的键能: : 根据以上数据根据以上数据,计算计算反应反应: P4(S)+5O2(g) =P4O10(s)的反应热的反应热H(kJ/mol)共价键共价键P-PP-PP-OP-OO=OO=OP=

11、OP=O键能键能(kJ/mol)(kJ/mol) 198198360360498498585585OPPPPOOOOOOOOO变式练习变式练习8解解: : 反应热反应热= =反应物键能之和生成物反应物键能之和生成物键能之和键能之和 H H =6 =6198kJ/mol+5198kJ/mol+5498kJ/mol498kJ/mol1212360kJ/mol360kJ/mol4 4585kJ/mol585kJ/mol = =2982kJ/mol2982kJ/molPPPP+5O=OPPPPOOOOOOOOOO4 4、综合计算、综合计算 练习练习9 一定质量的无水乙醇完全一定质量的无水乙醇完全燃烧时

12、放出的热量为燃烧时放出的热量为Q，它所生成，它所生成的的CO2用过量饱和石灰水完全吸用过量饱和石灰水完全吸收，可得收，可得100克克CaCO3沉淀，则完沉淀，则完全燃烧全燃烧1摩尔无水乙醇时放出的热摩尔无水乙醇时放出的热量是量是 ( ) A 0.5Q B Q C 2Q D 5QC 练习练习10火箭的主要燃料是火箭的主要燃料是“偏二甲肼偏二甲肼”，已知该化合物由已知该化合物由C、H、N三种元素组三种元素组成，成，w( C )40，w(H)=13.33，其，其分子量为分子量为60。通过结构分析可知，该。通过结构分析可知，该物质分子中有一个氮原子以物质分子中有一个氮原子以 存存在，且不与在，且不与H

13、原子直接相连。燃料的氧原子直接相连。燃料的氧化剂是化剂是N2O4，燃烧产物只有，燃烧产物只有CO2、H2O、N2，5.00g “偏二甲肼偏二甲肼”完全燃烧时可完全燃烧时可放出放出212.5kJ热量。热量。（1）试推算）试推算“偏二甲肼偏二甲肼”的分子式，的分子式，并写出它的结构简式。并写出它的结构简式。解答解答o(1)分子式：分子式： C2H8N2 结构简式：结构简式：oCH3 NCH3o NH2 练习练习10 火箭的主要燃料是火箭的主要燃料是“偏二甲肼偏二甲肼”，已知该化合物由已知该化合物由C、H、N三种元素组成，三种元素组成，w( C ) 40，w(H)=13.33，其相对，其相对分子质量

14、为分子质量为60。通过结构分析可知，该。通过结构分析可知，该物质分子中有一个氮原子以物质分子中有一个氮原子以 存在，存在，且不与且不与H原子直接相连。燃料的氧化剂原子直接相连。燃料的氧化剂是是N2O4，燃烧产物只有，燃烧产物只有CO2、H2O、N2，5.00g“偏二甲肼偏二甲肼”完全燃烧时可放出完全燃烧时可放出212.5kJ热量。热量。（2）写出燃料燃烧的热化学方程式。）写出燃料燃烧的热化学方程式。解答解答o(2)热化学方程式为热化学方程式为oC2H8N2(l)2N2O4(g)2CO2(g)4H2O(l)3N2(g)；H =2550kJ/mol 下列中和反应的下列中和反应的HH小于小于57.3

15、 57.3 kJ/molkJ/mol的是的是A.Ba(OH)A.Ba(OH)2 2(aq)+ 2HCl(aq)=(aq)+ 2HCl(aq)= BaCl BaCl2 2(aq)+ 2H(aq)+ 2H2 2O(l);O(l);H H1 1B.Ba(OH)B.Ba(OH)2 2(aq)+H(aq)+H2 2SOSO4 4(aq)=(aq)= BaSO BaSO4 4(s)+ 2H(s)+ 2H2 2O(l);O(l);H H2 2C.1/2Ba(OH)C.1/2Ba(OH)2 2(aq)+ HNO(aq)+ HNO3 3(aq)= (aq)= 1/2Ba(NO 1/2Ba(NO3 3) )2 2(aq)+ H(aq)+ H2 2O(l);O(l);H H3 3D.NHD.NH3 3HH2 2O(aq)+HCl(aq)= O(aq)+HCl(aq)= NH NH4 4Cl(aq)+ HCl(aq)+ H2 2O(l);O(l);H H4 4D D