高二化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算選修四

1、高二化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算選修四第1頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四 G.H.Hess(18021850)瑞士（俄國(guó)）化學(xué)家。 1802年8月7日生于瑞士日內(nèi)瓦，1850年12月12日卒于俄國(guó)圣彼得堡(現(xiàn)為列寧格勒)。3歲隨父僑居俄國(guó),并在俄國(guó)受教育。1825年于多爾帕特大學(xué)獲醫(yī)學(xué)專業(yè)證書(shū)，同時(shí)受到了化學(xué)和地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)教育。18261827年，在斯德哥爾摩J.J.貝采利烏斯的實(shí)驗(yàn)室工作并從其學(xué)習(xí)化學(xué)。回俄國(guó)后在烏拉爾作地質(zhì)勘探工作，后在伊爾庫(kù)茨克做醫(yī)生并研究礦物。1830年當(dāng)選為圣彼得堡科學(xué)院院士，專門研究化學(xué)，任圣彼得堡工藝學(xué)院理論化學(xué)教授并在中央師范學(xué)院和礦業(yè)學(xué)院講授化

2、學(xué)。1838年成為俄國(guó)科學(xué)院院士。1836年蓋斯發(fā)現(xiàn)，在任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,不論該反應(yīng)過(guò)程是一步完成還是分成幾步完成，反應(yīng)所放出的總熱量相同，并于1840年以熱的加和性守恒定律公諸于世，后被稱為蓋斯定律。此定律為能量守恒定律的先驅(qū)。當(dāng)一個(gè)反應(yīng)不能直接發(fā)生時(shí)，應(yīng)用此定律可間接求得反應(yīng)熱。因此，蓋斯也是熱化學(xué)的先驅(qū)者。著有純粹化學(xué)基礎(chǔ)(1834)，曾用作俄國(guó)教科書(shū)達(dá)40年。蓋斯簡(jiǎn)介第2頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四一蓋斯定律：蓋斯定律的內(nèi)容： 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)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。第3頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星

3、期四蓋斯定律直觀化：山的高度與上山的途徑無(wú)關(guān)海拔400mCH1H2ABHH H1 H2第4頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四應(yīng)用能量守恒定律對(duì)蓋斯定律進(jìn)行論證SLH10H20H1 H2 0第5頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四 正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。“+”不能省略。已知石墨的燃燒熱：H=-393.5kJ/mol寫(xiě)出石墨的完全燃燒的熱化學(xué)方程式二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨和氧氣的熱化學(xué)方程式學(xué)與思C（石墨）+ O2（g） CO2（g） H=393.5kJ/molCO2（g） C（石墨）+ O2（g） H=393.5kJ/mol第6頁(yè)，共26頁(yè)，

4、2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四能直接測(cè)定嗎？如何測(cè)？若不能直接測(cè)，怎么辦？如何測(cè)定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱H？ 不能直接測(cè)定該反應(yīng)的反應(yīng)熱。因?yàn)镃燃燒時(shí)不可能完全生成CO，總有一部分CO2生成，因此這個(gè)反應(yīng)的H無(wú)法直接測(cè)得，但可以測(cè)得C與O2反應(yīng)生成CO2以及CO與O2反應(yīng)生成CO2的反應(yīng)熱。然后根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算求出該反應(yīng)的反應(yīng)熱。 第7頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四蓋斯定律的應(yīng)用 有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢，或不易直接發(fā)生，或產(chǎn)品不純，很難直接測(cè)得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過(guò)蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。第8頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5

5、月20日，11點(diǎn)29分，星期四C(s)+ O2(g)CO2(g)H1實(shí)例H3H1 H2 H3 CO(g) + O2(g)12H2 H3 H1 H2 第9頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四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/mol1212C(s) + O2(g) CO(g) H3 110.5 kJ/mol12第10頁(yè)，共26頁(yè)，202

6、2年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四下列數(shù)據(jù)表示H2的燃燒熱嗎？為什么？ H2(g) + O2(g) H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g) H2O (l) H244 kJ/mol討論：12 H2(g) + O2(g) H2O (l) 12H285.8kJ/mol+)第11頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四【例題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= 285.8 kJ/molC2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2CO2(g)

7、 + 3 H2O(l) H3= 1370 kJ/mol試計(jì)算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的H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頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星

8、期四解題方法：蓋斯定律的應(yīng)用 首先要找出用已知反應(yīng)組合成新的反應(yīng)的步驟，然后在計(jì)算新反應(yīng)熱效應(yīng)時(shí)，要遵守組合反應(yīng)式時(shí)的加減乘除。 有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢，或不易直接發(fā)生，或產(chǎn)品不純，很難直接測(cè)得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過(guò)蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。第13頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四練習(xí)：已知： CsO2gCO2g H3935 kJmol1 2COgO2g2CO2g H566 kJmol1 TiO2s2Cl2gTiCl4sO2g H+141kJmol1則TiO2s2Cl2g2CsTiCl4s2COg的H 。80 kJmol -1第14頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20

9、日，11點(diǎn)29分，星期四復(fù)習(xí)： 蓋斯定律的內(nèi)容： 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)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。 蓋斯定律的直觀表示：ABCDH1H2H3HH H1 H2 H3 第15頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四1、寫(xiě)出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式(25,101kPa時(shí))說(shuō)明： （1）可以在書(shū)中查找需要的數(shù)據(jù)。（2）并告訴大家你設(shè)計(jì)的理由。2、某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。已知： N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) H1= + 67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g) = N2(g)+2H2O(l) H2

10、= -534.4kJ/mol 請(qǐng)寫(xiě)出N2H4（肼）在NO2中燃燒的熱化學(xué)方程式。學(xué)以致用第16頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四1、寫(xiě)出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式(25,101kPa時(shí))說(shuō)明： （1）可以在書(shū)中查找需要的數(shù)據(jù)。（2）并告訴大家你設(shè)計(jì)的理由。查燃燒熱表知：C(s ，石墨)+O2(g) = CO2(g) H1= -393.5kJ/molC(s ，金剛石)+O2(g) = CO2(g) H2= -395.0kJ/mol所以， - 得： C(s ，石墨)= C(s ，金剛石) H=+1.5kJ/mol第17頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星

11、期四2、某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。已知： N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) H1= +67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g) = N2(g)+2H2O(l) H2= -534.4kJ/mol 請(qǐng)寫(xiě)出N2H4（肼）在NO2中燃燒的熱化學(xué)方程式。N2H4(g)+O2(g) = N2(g)+2H2O(l) H2= -534kJ/mol12NO2(g) = N2(g)+O2(g) H1= -33.6kJ/mol+) N2H4(g)+ NO2(g) = N2(g)+2H2O(l) H= -568.0kJ/mol32第18頁(yè)，共26頁(yè)，202

12、2年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四3、已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為：(1) CH3COOH(l)+ 2O2(g)2CO2(g)+ 2H2O(l) H870.3KJ/mol(2) C(s)+O2(g)CO2(g) H393.5KJ/mol (3) H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) H285.8KJ/mol 試計(jì)算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱： 2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l)第19頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四二反應(yīng)熱的計(jì)算例1：4 g硫粉完全燃燒時(shí)放出37 kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：_。 S(s) + O2(g) SO2(g) H296kJ/m

13、ol分析： n(s) = 4g32g/mol= mol 18H= 37 kJ8 1 mol= 296kJ/mol 根據(jù)一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量（或根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式），進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算或比較大小。第20頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四練習(xí)1：0.5 mol C(石墨)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收65.65KJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_。 C(石墨) + H2O (g) CO(g) + H2(g) H+131.3kJ/mol練習(xí)2：25、101KPa時(shí)，將1.0g鈉與足量氯氣反應(yīng)生成氯化鈉晶體并放出17.87KJ的熱量，求生成

14、1mol NaCl 的反應(yīng)熱。設(shè)生成1mol NaCl 的反應(yīng)熱為xx23g(17.87kJ/mol) 1.0g 411kJ/mol【解】Na(s) + Cl2(g) = NaCl (s) H12答：生成1mol NaCl 的反應(yīng)熱為411kJ/mol23g x1.0g 17.87kJ/mol第21頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四例2：乙醇的燃燒熱為1366.8kJ/mol，在 25、101KPa時(shí)， 1kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量？【解】 n(C2H5OH) =1366.8kJ/mol 21.74 mol 29714kJ 1000g46g/mol= 21.74 m

15、ol 1kg乙醇燃燒后放出的熱量為1kg乙醇的物質(zhì)的量為第22頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四練習(xí)3、 在 101 kPa時(shí)，1mol CH4 完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O，放出 890 kJ的熱量，CH4 的燃燒熱為多少？ 1000 L CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？【解】根據(jù)題意，在 101 kPa時(shí)， 1mol CH4 完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O，放出 890 kJ的熱量，可知 CH4 的燃燒熱為 890 kJmol。1000 L CH4 （標(biāo)準(zhǔn)狀況）的物質(zhì)的量為：44.6 molCH4 完全燃燒放出的熱量為：44.6 mol890 kJmo

16、l3.97104kJ答：CH4的燃燒熱為890 kJmol，1000 L CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全燃燒產(chǎn)生的熱量為 3.97104kJ。44.6mol 1000 L22.4 mol/L第23頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四練習(xí)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的混合氣體完全燃燒時(shí)放出113.74kJ熱量，同時(shí)生成3.6g液態(tài)水，求原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比。解：n (H2) = n (H2O) = = 0.2mol 3.6g18g/m

17、ol0.2mol H2 燃燒后放出的熱量為：0.2mol 57.16kJ571.6kJ/mol 2CO燃燒后放出的熱量： 113.74kJ 57.16kJ= 56.58kJn (CO) = = 0.2mol 56.58kJ283.0kJ/moln (H2) n (CO) =1 1第24頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四練習(xí)5、氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷的熱化學(xué)方程式分別為：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相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時(shí)放出熱量最少的是 （ ） A H2(g) B CO(g) C C8H18(l) D CH4(g)B第25頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四練習(xí)6、CO、CH4均為常見(jiàn)的可燃性氣體。等體積的CO和CH4在相同條件下分別完全燃燒，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比是 。已知在101 kPa時(shí)，CO的燃燒熱為283 kJ/mol。相同條件下，若2 molCH4完全燃燒生成液態(tài)水，所