高二化学反应热的计算选修四精选PPT.ppt

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1、高二化学反应热的计算选修四第1页，此课件共26页哦 G.H.Hess(1802G.H.Hess(18021850)1850)瑞士（俄国）化学家。瑞士（俄国）化学家。1802 1802年年8 8月月7 7日生于瑞士日内瓦，日生于瑞士日内瓦，18501850年年1212月月1212日卒于俄国圣彼得堡日卒于俄国圣彼得堡(现为列宁格勒现为列宁格勒)。3 3岁随父侨居俄国岁随父侨居俄国,并在俄国受教育。并在俄国受教育。18251825年于多尔年于多尔帕特大学获医学专业证书，同时受到了化学和地质学的基础教育。帕特大学获医学专业证书，同时受到了化学和地质学的基础教育。1826182618271827年，在斯

2、德哥尔摩年，在斯德哥尔摩J.J.J.J.贝采利乌斯的实验室工作并从其学贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作，后在伊尔库茨克做医生习化学。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作，后在伊尔库茨克做医生并研究矿物。并研究矿物。18301830年当选为圣彼得堡科学院院士，专门研究化学，任圣年当选为圣彼得堡科学院院士，专门研究化学，任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲授化学。彼得堡工艺学院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲授化学。18381838年成为俄国科学院院士。年成为俄国科学院院士。18361836年盖斯发现，在任何一个化学反应过程中年盖斯发现，

3、在任何一个化学反应过程中,不论该反应不论该反应过程是一步完成还是分成几步完成，反应所放出的总热量相同，并于过程是一步完成还是分成几步完成，反应所放出的总热量相同，并于18401840年以热的加和性守恒定律公诸于世，后被称为盖斯定律。此定年以热的加和性守恒定律公诸于世，后被称为盖斯定律。此定律为能量守恒定律的先驱。当一个反应不能直接发生时，应用此定律为能量守恒定律的先驱。当一个反应不能直接发生时，应用此定律可间接求得反应热。因此，盖斯也是热化学的先驱者。著有律可间接求得反应热。因此，盖斯也是热化学的先驱者。著有纯纯粹化学基础粹化学基础(1834)(1834)，曾用作俄国教科书达，曾用作俄国教科书

4、达4040年。年。盖斯简介盖斯简介第2页，此课件共26页哦一盖斯定律：一盖斯定律：一盖斯定律：一盖斯定律：盖斯定律的内容：盖斯定律的内容：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有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。关，而与反应的途径无关。第3页，此课件共26页哦盖斯定律直观化：盖斯定律直观化：盖斯定律直观化：盖斯定律直观化：山的高度与上山山的高度与上山山的高度与上山山的高度与上山的途径无关的途径无关的途径无关的途径无关海拔海拔400mC CH1H2ABHHH HH1 1 H2第4页，此课件共26页哦应用能量守恒定律对盖斯定律进行论证应用能量守恒定律对盖斯定律进行

5、论证SL LH10H2 20HH1 H2 0 0第5页，此课件共26页哦 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。“+”+”不不不不能省略。能省略。能省略。能省略。已知石墨的燃烧热：已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/molH=-393.5kJ/mol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学与思学与思C（石墨）（石墨）+O+O2（g g）CO2 2（g g）H=393.5kJ/molCO2（g）C C（石墨）（石墨）（石墨）（石墨）+O2（g g）H=H=3

6、93.5kJ/mol第6页，此课件共26页哦能直接测定吗？如何测？能直接测定吗？如何测？若不能直接测，怎么办？若不能直接测，怎么办？若不能直接测，怎么办？若不能直接测，怎么办？如何测定如何测定如何测定如何测定C(s)+1/2OC(s)+1/2OC(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g)(g)=CO(g)的反应热的反应热的反应热的反应热HHHH？不能直接测定该反应的反应热。因为不能直接测定该反应的反应热。因为不能直接测定该反应的反应热。因为不能直接测定该反应的反应热。因为C C燃烧时不可能完燃烧时不可能完全生成全生成COCO，总有一部分，总有一部分，总有一部分，总有一部分COC

7、O2生成，因此这个反应的生成，因此这个反应的H无无法直接测得，但可以测得法直接测得，但可以测得C C与与与与OO2 2反应生成反应生成CO2以及以及COCO与与与与O2 2反应生成反应生成反应生成反应生成CO2的反应热。然后根据盖斯定律，计算求的反应热。然后根据盖斯定律，计算求出该反应的反应热。出该反应的反应热。第7页，此课件共26页哦盖斯定律的应用盖斯定律的应用盖斯定律的应用盖斯定律的应用 有些化学反应进行很慢，或不易直接发生，或产品有些化学反应进行很慢，或不易直接发生，或产品不纯，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定不纯，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的反应热数

8、据。律获得它们的反应热数据。第8页，此课件共26页哦C(s)+O2(g)CO2(g)HH1 1实例实例H3H1 H2 H3 CO(g)+O2(g)1 12 2H2 H3 H1 H2 第9页，此课件共26页哦C(s)+O2(g)CO(g)H3？CO(g)+O2(g)CO2(g)H2283.0 kJ/molC(s)+O2(g)CO2(g)H1393.5 kJ/mol+)H3 H1 H2 393.5 kJ/mol(283.0 kJ/mol)110.5 kJ/mol1 12 21 12 2C(s)+O2(g)CO(g)H3 110.5 kJ/mol1 12 2第10页，此课件共26页哦下列数据表示下列

9、数据表示H2的燃烧热吗？为什么？的燃烧热吗？为什么？H2(g)+O2(g)H2O(g)H1241.8kJ/mol H2O(g)H2O(l)H244 kJ/mol讨论：讨论：12 H2(g)+O2(g)H2O(l)12H285.8kJ/mol+)第11页，此课件共26页哦【例题例题1】已知已知 CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)H1=283.0 kJ/mol H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l)H2=285.8 kJ/molC2H5OH(l)+3 O2(g)=2CO2(g)+3 H2O(l)H3=1370 kJ/mol试计算试计算2CO(g)4 H2(g)=H2O(l)C2H5

10、OH(l)的的H解：解：解：解：2+4-=2 CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H1=566.0 kJ/mol4 H2(g)+2O2(g)=4 H2O(l)H2=1143.2kJ/mol2CO2(g)+3 H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g)H3=+1370 kJ/mol+)2CO(g)4 H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)H 339.2 kJ/mol第12页，此课件共26页哦解题方法：解题方法：解题方法：解题方法：盖斯定律的应用盖斯定律的应用盖斯定律的应用盖斯定律的应用 首先要找出用已知反应组合成新的反应的步骤，然首先要找出用已知反应组合成新的反应的步骤，然首先要找出用

11、已知反应组合成新的反应的步骤，然首先要找出用已知反应组合成新的反应的步骤，然后在计算新反应热效应时，要遵守组合反应式时的加减乘除。后在计算新反应热效应时，要遵守组合反应式时的加减乘除。后在计算新反应热效应时，要遵守组合反应式时的加减乘除。后在计算新反应热效应时，要遵守组合反应式时的加减乘除。有些化学反应进行很慢，或不易直接发生，或产有些化学反应进行很慢，或不易直接发生，或产品不纯，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖品不纯，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的反应热数据。斯定律获得它们的反应热数据。第13页，此课件共26页哦练习：练习：练习：练习：已知：已知：已知：已知：C

12、 C s O2 g g COCO2 g HH 393 5 kJ molmol 1 1 2CO 2CO g g OO2 2 g 2CO2 2 g g H 566 kJ molmol 1 TiO2 s s 2Cl2Cl2 2 g g TiClTiCl4 4 s O2 2 g g HH+141kJ+141kJ mol 1则则则则TiO2 2 s 2Cl2Cl2 g 2C s TiCl4 s s 2CO2CO g 的的 H 。80 kJmol 80 kJmol-1第14页，此课件共26页哦复习：复习：盖斯定律的内容：盖斯定律的内容：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，化学反应的反应热只与反应

13、体系的始态和终态有关，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，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。而与反应的途径无关。而与反应的途径无关。而与反应的途径无关。盖斯定律的直观表示：盖斯定律的直观表示：盖斯定律的直观表示：盖斯定律的直观表示：ABCDH1H2H3HH HH1 HH2 2 HH3 3 第15页，此课件共26页哦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时时)说明说明说明说明：（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。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）并告诉大

14、家你设计的理由。）并告诉大家你设计的理由。）并告诉大家你设计的理由。）并告诉大家你设计的理由。2、某次发射火箭，用、某次发射火箭，用、某次发射火箭，用、某次发射火箭，用N N2 2HH4（肼）在（肼）在（肼）在（肼）在NO2 2中燃烧，生成中燃烧，生成中燃烧，生成中燃烧，生成N2、液态、液态H2 2O。已知：。已知：。已知：。已知：N N2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO2 2(g)(g)HH1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N2 2HH4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)H2 2=-534.4kJ

15、/mol 请写出请写出N2 2H4 4（肼）在（肼）在（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧的热化学方程式。中燃烧的热化学方程式。中燃烧的热化学方程式。中燃烧的热化学方程式。学以致用学以致用第16页，此课件共26页哦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、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时时)说明说明说明说明：（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）并告诉大家你设计的理由。）并告诉大家你设计的理由。查燃烧热表知：查燃烧热表知：查燃烧热表知：查燃烧热表知：C(s C(s，石墨，石墨)+

16、O2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H1=-393.5kJ/molC(s，金刚石，金刚石，金刚石，金刚石)+O)+O2 2(g)=CO2(g)H2 2=-395.0kJ/mol所以，所以，-得：得：C(s，石墨，石墨)=C(s，金刚石，金刚石)H=+1.5kJ/mol第17页，此课件共26页哦2、某次发射火箭，用、某次发射火箭，用N N2 2HH4（肼）在（肼）在NONO2中燃烧，生成中燃烧，生成N2、液、液、液、液态态态态HH2 2O。已知：。已知：。已知：。已知：N N2 2(g)+2O2 2(g)=2NO2 2(g)(g)HH1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol

17、N N2 2HH4 4(g)+O2 2(g)=N2(g)+2H(g)+2H2O(l)O(l)HH2 2=-534.4kJ/mol=-534.4kJ/mol 请写出请写出请写出请写出N N2HH4 4（肼）在（肼）在NO2中燃烧的热化学方程式。中燃烧的热化学方程式。中燃烧的热化学方程式。中燃烧的热化学方程式。N N2 2HH4(g)+O2 2(g)=N(g)=N2(g)+2H2 2O(l)H2=-534kJ/mol=-534kJ/mol1 12 2NO2(g)=N2(g)+O2(g)H1=-33.6kJ/mol+)N N2 2H H4 4(g)+NO(g)+NO2 2(g)=N(g)=N2 2(

18、g)+2H(g)+2H2 2O(l)O(l)H=-568.0kJ/molH=-568.0kJ/mol3 32 2第18页，此课件共26页哦3、已知下列反应的反应热为：、已知下列反应的反应热为：(1)CH3COOH(l l)+2O2(g)2CO2 2(g)+(g)+2H2 2O(l)O(l)HH870.3KJ/mol870.3KJ/mol(2)C(s)+O(2)C(s)+O2(g)(g)COCO2(g)(g)HH393.5KJ/mol (3)H(3)H2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)(g)H2O(l)H285.8KJ/mol 试计算下列反应的反应热：试计算下列反应的反应热：试计算下

19、列反应的反应热：试计算下列反应的反应热：2C(s)2H2H2 2(g)(g)O2(g)(g)CH3 3COOH(l)第19页，此课件共26页哦二反应热的计算二反应热的计算二反应热的计算二反应热的计算例例例例1 1：4 g4 g硫粉完全燃烧时放出硫粉完全燃烧时放出硫粉完全燃烧时放出硫粉完全燃烧时放出37 kJ37 kJ热量，该反应的热化学方热量，该反应的热化学方热量，该反应的热化学方热量，该反应的热化学方程式是：程式是：程式是：程式是：_。S(s)+O2(g)SO2(g)H296kJ/mol分析：分析：分析：分析：n(s)=4g32g/mol=mol 18H=37 kJ8 1 mol=296kJ

20、/mol 根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。第20页，此课件共26页哦练习练习练习练习1 1：0.5 mol C(石墨石墨石墨石墨)与适量与适量与适量与适量H2 2O(g)反应生成反应生成CO(g)和和和和H2 2(g)，吸收，吸收，吸收，吸收65.65KJ65.65KJ热量，该反应的热化学方程式热量，该反应的热化学方程式是是_。C(C(石墨石墨石墨石墨)+H)+H2 2OO (g)(g)CO(g)+CO(g)+HH2 2(g)(g)HH

21、+131.3kJ/mol+131.3kJ/mol练习练习练习练习2：25、101KPa101KPa时，将时，将1.0g钠与足量氯气反应生成氯钠与足量氯气反应生成氯钠与足量氯气反应生成氯钠与足量氯气反应生成氯化钠晶体并放出化钠晶体并放出化钠晶体并放出化钠晶体并放出17.87KJ的热量，求生成的热量，求生成1mol NaCl 的反的反应热。应热。设生成设生成1mol NaCl 1mol NaCl 的反应热为的反应热为的反应热为的反应热为x xx x23g(17.87kJ/mol)1.0g 411kJ/mol【解解】Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s)H12答：生成答：生成答：生成答：生成1mo

22、l NaCl 1mol NaCl 的反应热为的反应热为的反应热为的反应热为411kJ/mol23g x23g x1.0g 1.0g 17.87kJ/mol17.87kJ/mol第21页，此课件共26页哦例例例例2 2 2 2：乙醇的燃烧热为乙醇的燃烧热为乙醇的燃烧热为乙醇的燃烧热为1366.8kJ/mol，在，在，在，在 2525、101KPa时，时，1kg1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？乙醇充分燃烧后放出多少热量？【解解解解】n(C2H5OH)=1366.8kJ/mol 21.74 mol 29714kJ29714kJ 1000g46g/mol=21.74 mol=21.74 mol 1k

23、g乙醇燃烧后放出的热量为乙醇燃烧后放出的热量为乙醇燃烧后放出的热量为乙醇燃烧后放出的热量为1kg1kg乙醇的物质的量为乙醇的物质的量为第22页，此课件共26页哦练习练习练习练习3 3、在在在在 101 kPa101 kPa时，时，时，时，1mol CH1mol CH4 4 完全燃烧生成完全燃烧生成完全燃烧生成完全燃烧生成COCO2 2和液态和液态和液态和液态HH2 2OO，放出，放出，放出，放出 890 kJ890 kJ的热量，的热量，的热量，的热量，CHCH4 4 的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000 L CH1000 L CH4 4（标准状况）燃烧后所（

24、标准状况）燃烧后所（标准状况）燃烧后所（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？产生的热量为多少？产生的热量为多少？产生的热量为多少？【解解】根据题意，在根据题意，在根据题意，在根据题意，在 101 kPa101 kPa时，时，1mol CH4 完全燃烧生成完全燃烧生成CO2 2和液态和液态HH2O，放出，放出 890 kJ890 kJ的热量，可知的热量，可知的热量，可知的热量，可知 CH4 的燃烧热的燃烧热的燃烧热的燃烧热为为为为 890 kJmol。1000 L CH4 4 （标准状况）的物质的量为：（标准状况）的物质的量为：（标准状况）的物质的量为：（标准状况）的物质的量为：44.6 mol

25、CH44.6 molCH4 4 完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：44.6 mol890 kJ44.6 mol890 kJmol3.97103.97104 4kJ答：答：CHCH4 4的燃烧热为的燃烧热为890 kJ890 kJmolmol，1000 L CH1000 L CH4 4（标准状况）（标准状况）完全燃烧产生的热量为完全燃烧产生的热量为 3.97103.97104kJ。44.6mol 1000 L22.4 mol/L第23页，此课件共26页哦练习练习4：已知：已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=571.6kJ/mol

26、CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H=283.0kJ/mol 某某H2和和CO的混合气体完全燃烧时放出的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，热量，同时生成同时生成3.6g液态水，求原混合气体中液态水，求原混合气体中H2和和CO的物质的的物质的量之比。量之比。解：解：解：解：n(H2)=n(H2O)=0.2mol 3.6g18g/mol0.2mol H2 燃烧后放出的热量为：燃烧后放出的热量为：0.2mol 57.16kJ571.6kJ/mol 2CO燃烧后放出的热量：燃烧后放出的热量：113.74kJ 113.74kJ 57.16kJ=56.58kJn(CO)=0.2mol 5

27、6.58kJ283.0kJ/moln(Hn(H2)n(CO)=1 n(CO)=1 1 1第24页，此课件共26页哦练习练习5、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：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相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时放出热相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲

28、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)B第25页，此课件共26页哦练习练习练习练习6 6、COCO、CH4均为常见的可燃性气体。均为常见的可燃性气体。等体积的等体积的COCO和和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是数之比是数之比是数之比是 。已知在已知在已知在已知在101 kPa时，时，时，时，COCO的燃烧热为的燃烧热为283 kJ/mol。相同条件下，。相同条件下，。相同条件下，。相同条件下，若若若若

29、2 molCH2 molCH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1 mol 1 mol COCO完全燃烧放出热量的完全燃烧放出热量的完全燃烧放出热量的完全燃烧放出热量的6.30 倍，倍，CHCH4完全燃烧反应的热完全燃烧反应的热化学方程式是：化学方程式是：。120120、101 kPa101 kPa下，下，下，下，a mL由由COCO、CH4 4组成的混合气体在组成的混合气体在组成的混合气体在组成的混合气体在bmL O2 2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。若混合气体与若混合气体与OO2 2恰好完全反应，产生恰好完全反应，产生b b mL CO2 2，则混合，则混合气体中气体中CH4 4的体积分数为的体积分数为 （保留（保留（保留（保留1位小数）。位小数）。若燃烧后气体体积缩小了若燃烧后气体体积缩小了若燃烧后气体体积缩小了若燃烧后气体体积缩小了a/4 mL，则，则a与与与与b关系的数学表示式关系的数学表示式关系的数学表示式关系的数学表示式是是是是 。1:4CH4 4(g)+2O(g)+2O2(g)(g)COCO2(g)+2H2O(l)H=891KJ/mol891KJ/mol33.3%33.3%b5a/4b5a/4第26页，此课件共26页哦