第一章第三节 燃烧热的计算精选文档.ppt

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1、第一章第三节 燃烧热的计算2本讲稿第一页，共二十五页1 1、已知：、已知：H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g)H=-184.6kJ/mol(g)=2HCl(g)H=-184.6kJ/mol 则反应则反应HCl(g)=1/2HHCl(g)=1/2H2 2(g)+1/2Cl(g)+1/2Cl2 2(g)(g)的的HH为（为（）A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/molA.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/molC.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/molC.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol复习:D

2、 D规律规律:“正逆正逆”反应的反应热效应数值相等，符号相反反应的反应热效应数值相等，符号相反本讲稿第二页，共二十五页3 3、已知、已知H H+(aq)+OH(aq)+OH-(aq)=H(aq)=H2 2O(l)H=-57.3kJ/molO(l)H=-57.3kJ/mol，计算下列反，计算下列反应中放出的热量。应中放出的热量。（1 1）用）用10g NaOH 10g NaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量为为 kJkJ。（2 2）用）用0.1molBa(OH)0.1molBa(OH)2 2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出热配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，

3、放出热量为量为 kJkJ。（3 3）用）用1mol1mol醋酸稀溶液和足量醋酸稀溶液和足量NaOHNaOH溶液反应，放出的热量溶液反应，放出的热量 （大于、小于、等于）（大于、小于、等于）57.3kJ57.3kJ，理，理 由是由是 。14.314.311.4611.46小于小于醋酸是弱电解质，只是少部分电离，发生电离时要吸醋酸是弱电解质，只是少部分电离，发生电离时要吸热，中和时放热较少热，中和时放热较少 本讲稿第三页，共二十五页能否根据式子：能否根据式子：CHCH4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l)H=-445.15kJ/molO(l

4、)H=-445.15kJ/mol认为甲烷的燃烧热是认为甲烷的燃烧热是445.15kJ/mol?445.15kJ/mol?不能不能 298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程时，合成氨反应的热化学方程式式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=-92.38kJ/mol。在该温度下，取在该温度下，取1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)放在放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？，其原因是什么？本讲稿第四页，共二十五页 H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2

5、O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)H H1 1=-241.8kJ/mol=-241.8kJ/mol 那么，那么，H H2 2的燃烧热的燃烧热HH究竟是多少？如何计算？究竟是多少？如何计算？已知：已知：H H2 2O(g)=HO(g)=H2 2O(l)HO(l)H2 2=-44kJ/mol=-44kJ/mol 下列数据下列数据HH1 1表示燃烧热吗？表示燃烧热吗？判断判断本讲稿第五页，共二十五页H2的燃烧热的燃烧热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)HH

6、1H2285.8kJ/mol本讲稿第六页，共二十五页如何测出该反应的反应热如何测出该反应的反应热：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不能很好的控制反

7、应的程度，故不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得不能直接通过实验测得HH1 1本讲稿第七页，共二十五页C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H3？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H1-393.5kJ/mol+)H2+H3=H1H3=H1H2=-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol本讲稿第八页，共二十五页本讲稿第九页，共二十五页影响反应热的因素影响反应热的因素1 1、与温度、压强有关、与温度、压强有关 2 2、与物质的状态有关、与物质的状态有关3 3、与反应物的用量有关、与

8、反应物的用量有关4 4、与反应条件（途径）无关、与反应条件（途径）无关 盖斯定律盖斯定律本讲稿第十页，共二十五页 不管化学反应是分一步完成不管化学反应是分一步完成 或分几步完成，其反应热是相同的。或分几步完成，其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体系的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。始态和终态有关，而与反应的途径无关。本讲稿第十一页，共二十五页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

9、，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十二页，共二十五页HH2 2 0 0HH1 1 0 0S S（始态）（始态）L L（终态）（终态）HH1 1+H+H2 2 0 0本讲稿第十三页，共二十五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本讲稿第十四页，共二十五页例例1 1：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=-1206.8 kJ/

10、mol H=-1206.8 kJ/molCa(s)+1/2OCa(s)+1/2O2 2(g)=CaO(s)(g)=CaO(s)H=-635.1 kJ/mol H=-635.1 kJ/molC(s,C(s,石墨石墨)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H=-393.5 kJ/mol H=-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=178.2 kJ/molH=178.2 kJ/mol=本讲稿第十六页，共二十五页例例2 2：按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题：按照盖斯定律，结

11、合下述反应方程式回答问题,已知：已知：NHNH3 3(g)+HCl(g)=NH(g)+HCl(g)=NH4 4Cl(s)HCl(s)H1 1=-176kJ/mol=-176kJ/molNHNH3 3(g)+H(g)+H2 2O(l)=NHO(l)=NH3 3 H H2 2O(aq)HO(aq)H2 2=-35.1kJ/mol=-35.1kJ/molHCl(g)+HHCl(g)+H2 2O(l)=HCl(aq)HO(l)=HCl(aq)H3 3=-72.3kJ/mol=-72.3kJ/molNHNH3 3 H H2 2O(aq)+HCl(aq)=NHO(aq)+HCl(aq)=NH4 4Cl(a

12、q)HCl(aq)H4 4=-52.3kJ/mol=-52.3kJ/molNHNH4 4Cl(s)+2HCl(s)+2H2 2O(l)=NHO(l)=NH4 4Cl(aq)HCl(aq)H5 5=？则第则第个方程式中的反应热个方程式中的反应热HH是是_。根据盖斯定律和上述反应方程式得：根据盖斯定律和上述反应方程式得：=+-=+-，即即HH5 5=+16.3kJ/mol=+16.3kJ/mol本讲稿第十七页，共二十五页例例3 3：写出：写出石墨变成金刚石石墨变成金刚石的热化学方程式的热化学方程式 (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

13、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。先思考，之后小组讨论汇报先思考，之后小组讨论汇报本讲稿第十八页，共二十五页查燃烧热表知：C(石墨，石墨，s)+O2(g)=CO2(g)HH1 1=-=-393.5393.5kJ/molkJ/molC(金刚石，金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)HH2 2=-=-395.0395.0kJ/molkJ/mol所以，所以，-得：得：C(石墨，石墨，s)=C(金刚石，金刚石，s)H=+1.5kJ/mol本讲稿第十九页，共二十五页同素异形体相互转化但反应热相当小而且转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

14、全，测定反应热很困难。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现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一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步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的的”。已知：。已知：P4(s、白磷白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；=-2983.2kJ/molH1P(s、红磷、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；=-738.5kJ/molH2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(s、白磷白磷)=4P(s、红磷红磷)；=-29.2kJ/molH科学探索科学探索本讲

15、稿第二十页，共二十五页你知道神六的火箭燃料是什么吗？例例5 5：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 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的

16、热化学方程式。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 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 ：本讲稿第二十一页，共二十五页思考：思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表明为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？反应条件？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1.1.已知石墨的燃烧热：已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/molH=

17、-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热化学方程式还可以表示热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行理论可进行实际难进行的化学反应的化学反应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本讲稿第二十二页，共二十五页2

18、.2.已知已知2525、101kPa101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为下，石墨、金刚石燃烧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，石墨的能量比金刚石的低、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 B

19、、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、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 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、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低D 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、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 A本讲稿第二十三页，共二十五页3.3.已知已知 CO(g)+1/2O CO(g)+1/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H(g)H1 1=283.0 kJ/mol283.0 kJ/mol H H2 2

20、(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】：根据盖斯定律，反应根据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分几步完成，其不论是一步完成还是分几步完成，其反应热

21、效应都是相同的。下面就看看反应反应热效应都是相同的。下面就看看反应能不能由能不能由三个反应三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看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能不能分成几几步完成。步完成。2+4-=2+4-=所以，所以，HHH12 H12 H24 H24 H3H3 283.22 283.22 285.84 285.84 1370 1370 339.2 kJ/mol339.2 kJ/mol本讲稿第二十四页，共二十五页 4.4.在在100 g 100 g 碳不完全燃烧所得气体中，碳不完全燃烧所得气体中，COCO占占1/31/3体积，体积，COCO2 2占占2/32/3

22、体积，且体积，且C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g)H=(g)=CO(g)H=110.35kJ/mol110.35kJ/molCO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H=(g)H=282.57kJ/mol282.57kJ/mol与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（）A.A.392.92 kJ B.2489.44 kJ392.92 kJ B.2489.44 kJ C.784.92 kJ D.3274.3 kJ C.784.92 kJ D.3274.3 kJH HC C本讲稿第二十五页，共二十五页