高二化学反应热的计算.ppt

《高二化学反应热的计算.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二化学反应热的计算.ppt（26页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第三节 化学反应热的计算 G.H.Hess(18021850)瑞士（俄国）化学家。1802年8月7日生于瑞士日内瓦，1850年12月12日卒于俄国圣彼得堡(现为列宁格勒)。3岁随父侨居俄国,并在俄国受教育。1825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。18261827年，在斯德哥尔摩J.J.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并研究矿物。1830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。1838年成为俄国科学院院士。1836年盖斯发现，在任何一个化

2、学反应过程中,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1840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，应用此定律可间接求得反应热。因此，盖斯也是热化学的先驱者。著有纯粹化学基础(1834)，曾用作俄国教科书达40年。盖斯简介一盖斯定律：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。有关，而与反应的途径无关。盖斯定律直观化：盖斯定律直观化：山的高度与上山的高度与上山的途径无关山的途径无关海拔海拔400

3、m400mCCHH11HH22AABBHHHH HH11 HH22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论证SSLLHH1100HH2200HH11 HH22 0 0 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。“+”+”不能省略。不能省略。已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/mol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学与思CC（石墨）（石墨）+O+O22（gg）COCO22（gg）H=H=393.5kJ/mol393.5kJ/molCOCO22（gg）CC（石墨）（石墨）+O+O22（gg）H=H=3

4、93.5kJ/mol393.5kJ/mol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？如何测定如何测定C(s)+1/2OC(s)+1/2O22(g)=CO(g)(g)=CO(g)的反应热的反应热HH？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CC燃烧时不燃烧时不可能完全生成可能完全生成COCO，总有一部分，总有一部分COCO22生成，因此这个生成，因此这个反应的反应的HH无法直接测得，但可以测得无法直接测得，但可以测得CC与与OO22反应生成反应生成COCO22以及以及COCO与与OO22反应生成反应生成COCO22的反应热。然

5、后根据盖的反应热。然后根据盖斯定律，计算求出该反应的反应热。斯定律，计算求出该反应的反应热。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，可通产品不纯，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。过盖斯定律获得它们的反应热数据。C(s)+O2(g)CO2(g)HH11实例H3H1 H2 H3 CO(g)+O2(g)1 12 2H2 H3 H1 H2 C(s)+O2(g)CO(g)H3？CO(g)+O2(g)CO2(g)H2283.0 kJ/molC(s)+O2(g)CO

6、2(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下列数据表示H2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：1122 H2(g)+O2(g)H2O(l)1122H285.8kJ/mol+)【例题1】已知 CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)H1=283.0 kJ/mol H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l)H2

7、=285.8 kJ/molC2H5OH(l)+3 O2(g)=2CO2(g)+3 H2O(l)H3=1370 kJ/mol试计算2CO(g)4 H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的H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解题方法：解题方法：盖斯定律的应用盖斯定律的应用 首先要找

8、出用已知反应组合成新的反应的步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。时的加减乘除。有些化学反应进行很慢，或不易直接发生，或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，可通产品不纯，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。过盖斯定律获得它们的反应热数据。练习：练习：已知已知：C CssOO22ggCOCO22gg HH3933935 kJ5 kJmolmol11 2CO 2COggOO22gg2CO2CO22gg HH566 kJ

9、566 kJmolmol11 TiO TiO22ss2Cl2Cl22ggTiClTiCl44ssOO22gg HH+141kJ+141kJmolmol11则则TiOTiO22ss2Cl2Cl22gg2C2CssTiClTiCl44ss2CO2COgg的的HH。80 kJmol 80 kJmol-1-1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。有关，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：AABBCCDDHH11HH22HH33HHHH HH11 HH22 HH33 1

10、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)说明说明：（11）可以在书中查找需要的数据。可以在书中查找需要的数据。（22）并告诉大家你设计的理由。）并告诉大家你设计的理由。22、某次发射火箭，用、某次发射火箭，用NN22HH44（肼）在（肼）在NONO22中燃烧，生成中燃烧，生成NN22、液态液态HH22OO。已知：。已知：NN22(g)+2O(g)+2O22(g)=2NO(g)=2NO22(g)(g)HH11=+67.2kJ/mol=+67.2kJ/mol N N22HH44(g)+O(g)+O22(g)=N(g)=N2

11、2(g)+2H(g)+2H22O(l)O(l)HH22=-534.4kJ/mol=-534.4kJ/mol 请写出请写出NN22HH44（肼）在（肼）在NONO22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11、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)说明说明：（11）可以在书中查找需要的数据。可以在书中查找需要的数据。（22）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：C(s C(s，石墨，石墨)+O)+O22(g)=CO(g)=CO22(g)(g)HH11=-393.

12、5kJ/mol=-393.5kJ/molC(s C(s，金刚石，金刚石)+O)+O22(g)=CO(g)=CO22(g)(g)HH22=-395.0kJ/mol=-395.0kJ/mol所以，-得：C(s，石墨)=C(s，金刚石)H=+1.5kJ/mol22、某次发射火箭，用、某次发射火箭，用NN22HH44（肼）在（肼）在NONO22中燃烧，生成中燃烧，生成NN22、液态液态HH22OO。已知：。已知：NN22(g)+2O(g)+2O22(g)=2NO(g)=2NO22(g)(g)HH11=+67.2kJ/mol=+67.2kJ/mol N N22HH44(g)+O(g)+O22(g)=N(

13、g)=N22(g)+2H(g)+2H22O(l)O(l)HH22=-534.4kJ/mol=-534.4kJ/mol 请写出请写出NN22HH44（肼）在（肼）在NONO22中燃烧的热化学方程式。中燃烧的热化学方程式。NN22HH44(g)+O(g)+O22(g)=N(g)=N22(g)+2H(g)+2H22O(l)O(l)HH22=-534kJ/mol=-534kJ/mol1 12 2NONO22(g)=N(g)=N22(g)+O(g)+O22(g)(g)HH11=-33.6kJ/mol=-33.6kJ/mol+)N N2 2H H4 4(g)+NO(g)+NO2 2(g)=N(g)=N2

14、2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)O(l)H=-568.0kJ/mol H=-568.0kJ/mol3 32 233、已知下列反应的反应热为：、已知下列反应的反应热为：(1)CH(1)CH33COOHCOOH(ll)+2O+2O22(gg)2CO2CO22(g)+(g)+2H2H22O(l)O(l)HH870.3KJ/mol870.3KJ/mol(2)C(s)+O(2)C(s)+O22(g)(g)COCO22(g)(g)HH393.5KJ/mol 393.5KJ/mol(3)H(3)H22(g)+1/2O(g)+1/2O22(g)(g)HH22O(l)O(l)HH285.8KJ/mol

15、285.8KJ/mol 试计算下列反应的反应热：试计算下列反应的反应热：2C(s)2C(s)2H2H22(g)(g)OO22(g)(g)CHCH33COOH(l)COOH(l)二反应热的计算二反应热的计算例例11：4 g4 g硫粉完全燃烧时放出硫粉完全燃烧时放出37 kJ37 kJ热量，该反应的热热量，该反应的热化学方程式是：化学方程式是：_。S(s)+O2(g)SO2(g)H 296kJ/mol分析：分析：n(s)=4g32g/mol=mol 1188H=37 kJ8 37 kJ8 1 mol=296kJ/mol 根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据根据一定量的物质参加反应放出的热量（

16、或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。较大小。练习练习11：0.5 mol C(0.5 mol C(石墨石墨)与适量与适量HH22O(g)O(g)反应生成反应生成CO(g)CO(g)和和HH22(g)(g)，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)+H)+H2 2O O(g)(g)CO(g)+CO(g)+H H2 2(g)(g)H H+131.3kJ/mol+131.3kJ/mol练习练习22：2525、101KPa101KPa时，将时，将1.0g1

17、.0g钠与足量氯气反应钠与足量氯气反应生成氯化钠晶体并放出生成氯化钠晶体并放出17.87KJ17.87KJ的热量，求生成的热量，求生成1mol 1mol NaCl NaCl 的反应热。的反应热。设生成设生成1mol NaCl 1mol NaCl 的反应热为的反应热为xxxx23g(23g(17.87kJ/mol)1.0g 17.87kJ/mol)1.0g 411kJ/mol411kJ/mol【解解】Na(s)+ClNa(s)+Cl22(g)=NaCl(s)(g)=NaCl(s)HH1122答：生成答：生成1mol NaCl 1mol NaCl 的反应热为的反应热为411kJ/mol411kJ/

18、mol23g x23g x1.0g 1.0g 17.87kJ/mol17.87kJ/mol例例22：乙醇的燃烧热为乙醇的燃烧热为1366.8kJ/mol1366.8kJ/mol，在，在 2525、101KPa101KPa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】n(C2H5OH)=1366.8kJ/mol 21.74 mol 1366.8kJ/mol 21.74 mol 29714kJ29714kJ 1000g1000g46g/mol46g/mol=21.74 mol=21.74 mol 1kg1kg乙醇燃烧后放出的热量为乙醇燃烧后放出的热量为1kg1

19、kg乙醇的物质的量为乙醇的物质的量为练习 练习3 3、在 在 101 kPa 101 kPa时，时，1mol CH 1mol CH4 4 完全燃烧生成 完全燃烧生成CO CO2 2和液态 和液态H H2 2O O，放出 放出 890 kJ 890 kJ的热量，的热量，CH CH4 4 的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000 L CH 1000 L CH4 4（标准状（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？况）燃烧后所产生的热量为多少？【解解】根据题意，在根据题意，在 101 kPa101 kPa时，时，1mol CH1mol CH44 完全燃烧完全燃烧生成生成COCO22和液态和液态HH22O

20、O，放出，放出 890 kJ890 kJ的热量，可知的热量，可知 CHCH44 的燃烧热为的燃烧热为 890 kJ890 kJmolmol。1000 L CH1000 L CH44（标准状况）的物质的量为：（标准状况）的物质的量为：44.6 molCH44.6 molCH44 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 kJmolmol3.97103.971044kJkJ答：答：CHCH44的燃烧热为的燃烧热为890 kJ890 kJmolmol，1000 L CH1000 L CH44（标准（标准状况）完全燃烧产生的热量为状况）完全燃烧产生

21、的热量为 3.97103.971044kJkJ。44.6mol44.6mol 1000 L 1000 L22.4 mol/L22.4 mol/L练习4：已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=571.6kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H=283.0kJ/mol 某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，求原混合气体中H2和CO的物质的量之比。解：解：n(Hn(H22)=n(H)=n(H22O)=0.2molO)=0.2mol 3.6g18g/mol18g/mol0.2mol H2 燃烧后放出的热量为：燃烧后放出的热量为：0

22、.2mol 0.2mol 57.16kJ57.16kJ571.6kJ/mol571.6kJ/mol 22COCO燃烧后放出的热量：燃烧后放出的热量：113.74kJ 113.74kJ 57.16kJ=56.58kJ57.16kJ=56.58kJn(CO)=0.2moln(CO)=0.2mol 56.58kJ 56.58kJ283.0kJ/moln(Hn(H22)n(CO)=1 n(CO)=1 1 1练习5、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：H2(g)1/2O2(g)H2O(l)；H285.8kJ/molCO(g)1/2O2(g)CO2(g)；H283.0kJ/molC8H18(l

23、)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量最少的是（）A H2(g)B CO(g)C C8H18(l)D CH4(g)BB练习练习66、COCO、CHCH44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CHCH44在相同条件下分别完全燃烧，转移在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是的电子数之比是。已知在已知在101 kPa101 kPa时，时，COCO的燃烧热为的燃烧热为283 kJ/mol283 kJ

24、/mol。相同条。相同条件下，若件下，若2 molCH2 molCH44完全燃烧生成液态水，所放出的热完全燃烧生成液态水，所放出的热量为量为1 mol CO1 mol CO完全燃烧放出热量的完全燃烧放出热量的6.30 6.30 倍，倍，CHCH44完全完全燃烧反应的热化学方程式是：燃烧反应的热化学方程式是：。120120、101 kPa101 kPa下，下，aa mL mL由由COCO、CHCH44组成的混合气体组成的混合气体在在bbmL OmL O22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OO22恰好完全反应，产生恰好完全反应，产生bb mL CO mL CO22，则混，则混合气体中合气体中CHCH44的体积分数为的体积分数为（保留（保留11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a/4 mL a/4 mL，则，则aa与与bb关系的数学关系的数学表示式是表示式是。1:41:4CHCH44(g)+2O(g)+2O22(g)(g)COCO22(g)+2H(g)+2H22O(l)O(l)H=H=891KJ/mol891KJ/mol33.3%33.3%b5a/4b5a/4