第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計算

1、第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計算化學(xué)反應(yīng)熱的計算正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相等，符號相反。正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相等，符號相反?！?”不能省去。不能省去。學(xué)與思學(xué)與思（1 1）已知石墨的燃燒熱：）已知石墨的燃燒熱：H=-393.5kJ/molH=-393.5kJ/mol1.1.寫出石墨的完全燃燒的熱化學(xué)方程式寫出石墨的完全燃燒的熱化學(xué)方程式2.2.二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨和氧氣的熱化學(xué)方程式二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨和氧氣的熱化學(xué)方程式C（s）O2（g）=CO2(g);H=393.5 kJ/mol （2 2）298K298K，101kPa101kPa時，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方時，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式程式N

2、N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)=2NH(g)=2NH3 3(g);(g);H H = -92.38kJ/mol= -92.38kJ/mol。 在該溫度下，取在該溫度下，取1 mol N1 mol N2 2(g)(g)和和3 mol H3 mol H2 2(g)(g)放在一放在一密閉容器中，在催化劑存在進(jìn)行反應(yīng)，測得反應(yīng)密閉容器中，在催化劑存在進(jìn)行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量總是少于放出的熱量總是少于92.38kJ92.38kJ，其原因是什么？，其原因是什么？ 該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在密閉容器中進(jìn)行該該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)將達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)將達(dá)到平衡狀態(tài)， 1 mol

3、N1 mol N2 2(g)(g)和和3 mol H3 mol H2 2(g)(g)不能完全反應(yīng)生成不能完全反應(yīng)生成2 mol NH2 mol NH3 3(g)(g)，因而放出的，因而放出的熱量總小于熱量總小于92.38kJ92.38kJ學(xué)與思學(xué)與思如何測定如何測定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱H1能直接測定嗎？如何測？能直接測定嗎？如何測？若不能直接測，怎么辦？若不能直接測，怎么辦？1.1.蓋斯定律的內(nèi)容蓋斯定律的內(nèi)容: :不管化學(xué)反應(yīng)是一步完不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成成或分幾步完成, ,其反應(yīng)熱是相同。換句話其反應(yīng)熱是相同。換句話說說, ,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只

4、與反應(yīng)體系的始態(tài)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)和終態(tài)有關(guān), ,而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。HH1+H2蓋斯定律直觀化 CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3= +實例實例1C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol下列數(shù)據(jù)表示下列數(shù)據(jù)表示H2的燃燒熱嗎？的燃燒熱嗎？

5、H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g)=H2O (l) H244 kJ/mol已知已知 H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol實例實例2 有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。2蓋斯定律的應(yīng)用關(guān)鍵：關(guān)鍵：目標(biāo)方程式的目標(biāo)方程式的“四則運算式四則運算式”的導(dǎo)出。的導(dǎo)出。方法：方法：寫出目標(biāo)方程式確定寫出目標(biāo)方程式確定“過渡物質(zhì)過渡物質(zhì)”（要消去

6、的物質(zhì)）（要消去的物質(zhì)）然后用消元法然后用消元法逐一逐一消去消去“過渡物質(zhì)過渡物質(zhì)”，導(dǎo)出，導(dǎo)出“四則運算式四則運算式”。各項的化學(xué)計量數(shù)包括的數(shù)值可以同時擴大或縮小各項的化學(xué)計量數(shù)包括的數(shù)值可以同時擴大或縮小相同的倍數(shù)；可以將兩個或兩個以上的熱化學(xué)方程相同的倍數(shù)；可以將兩個或兩個以上的熱化學(xué)方程式包括其相加或相減，得到新的熱化學(xué)方程式）式包括其相加或相減，得到新的熱化學(xué)方程式）【例題【例題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)

7、+ 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol試計算試計算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的的H【解】：根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱效應(yīng)不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱效應(yīng)都是相同的。下面就看看反應(yīng)都是相同的。下面就看看反應(yīng)能不能由能不能由三個反應(yīng)通過加減乘除組合而成，三個反應(yīng)通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應(yīng)也就是說，看看反應(yīng)能不能分成能不能分成幾步完成。幾步完成。2 + 4 - = 所以，所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 137

8、0 339.2 kJ/mol例例2：寫出：寫出石墨變成金剛石石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式的熱化學(xué)方程式 (25,101kPa時時)說明說明： （1 1）可以在書中查找需要的數(shù)據(jù)可以在書中查找需要的數(shù)據(jù) （2 2）并告訴大家你設(shè)計的理由。）并告訴大家你設(shè)計的理由。查燃燒熱表知：查燃燒熱表知：C(石墨，石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/molC(金剛石，金剛石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol所以，所以， - 得：得： C(石墨，石墨，s)= C(金剛石，金剛石，s) H=+1.5kJ/mol你知道神六的火箭燃料是什么嗎？你知道神六的火箭燃

9、料是什么嗎？例例3：某次發(fā)射火箭，用：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在（肼）在NO2中燃燒，生中燃燒，生成成N2、液態(tài)、液態(tài)H2O。已知：。已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 例例4：已知：已知：CH （g） + O2（g）=CO2 （g） + H2 O （l） H= -Q1 KJ/mol2H2（g）+O2（g） =H2 O （g） H= -Q2 KJ/mol2H2（g）+O2（g） =H2 O （l） H=- Q3 KJ/mol,常溫下常溫下,