高二化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算》

1、選修4第一章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算,教學(xué)目標(biāo)：,在質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律的基礎(chǔ)上理解、掌握蓋斯定律，并學(xué)會(huì)應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算；進(jìn)一步鞏固對化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的理解。,1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=-184.6kJ/mol 則反應(yīng)HCl(g)= H2(g)+ Cl2(g)的H為（ ）,A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol C.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol,復(fù)習(xí):,D,2、甲硅烷（SiH4）是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和水。已知室溫下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ熱量，其熱化學(xué)方程式

2、為： _,SiH4(g)+O2(g)=SiO2(s)+H2O(l) H=-1427.2kJ/mol,3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ/mol，計(jì)算下列反應(yīng)中放出的熱量。 （1）用20g NaOH 配成稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)，放出熱量為 kJ。 （2）用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反應(yīng)，放出熱量為 kJ。 （3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反應(yīng)，放出的熱量 （大于、小于、等于）57.3kJ，理由是 。,28.65,11.46,小于,醋酸是弱電解質(zhì)，只是少部分電離，發(fā)生電離時(shí)要吸熱，中和時(shí)放熱較少,燃燒熱,在25、101kPa時(shí)，

3、1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量,單位一般用kJmol,表示的意義,C的燃燒熱為393.5kJ/mol， 表示在101kPa時(shí)，1molC完全燃燒放出393.5kJ的熱量,表示為：H =-393.5kJ/mol,研究的條件,燃燒物的量,反應(yīng)程度,反應(yīng)程度,能否根據(jù)式子：,CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) H=-445.15kJ/mol,認(rèn)為甲烷的燃燒熱是445.15kJ/mol?,不能,燃燒熱的計(jì)算,例：0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中完全燃燒，生成固態(tài)B2O3和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為 。,B2H6(g)+

4、3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)；H=-2165kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8kJ/mol 那么，H2的燃燒熱H究竟是多少？如何計(jì)算？ 已知： H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=H1+H2=-285.8kJ/mol,下列數(shù)據(jù)H1表示燃燒熱嗎？,判斷,思考,如何測出這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱： （1）C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=?,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/mol C(s

5、)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol, + = ， 則 H1 + H2 =H3 所以， H1 =H3- H2 = -393.5kJ/mol- 283.0kJ/mol =-110.5kJ/mol,應(yīng)用了什么規(guī)律？,影響反應(yīng)熱的因素,1、與溫度、壓強(qiáng)有關(guān)（了解） 2、與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān) 3、與反應(yīng)物的用量有關(guān) 4、與反應(yīng)條件（途徑）無關(guān) 蓋斯定律,一、蓋斯定律 不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完

6、成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。 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)的途徑無關(guān)。,如何理解蓋斯定律？,H、H1、H2 之間有何關(guān)系？,H=H1+H2,B,H,例1：寫出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式 (25,101kPa時(shí)) 說明： （1）可以在書中查找需要的數(shù)據(jù) （2）并告訴大家你設(shè)計(jì)的理由。,石墨能直接變成金剛石嗎？,查燃燒熱表知： C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol C(金剛石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol,所以， - 得： C(石墨，s)= C(金剛石，s) H=+1.5kJ/mol,觀察該熱化

7、學(xué)方程式，回答：金剛石能自動(dòng)變成石墨嗎？需要什么條件？,你知道神六的火箭燃料是什么嗎？,例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=-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)方程式。,2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol,CO(g),C(s),CO2(g),例3,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？,CO(g)+1/2O2(g

8、)=CO2(g) H2-283.0 kJ/mol,C(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H2的燃燒熱嗎？,H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol,例4,298K，101kPa時(shí)，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);H = -92.38kJ/mol。 在該溫度下，

9、取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)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)放出的熱量總是少于92.38kJ，其原因是什么？,該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)將達(dá)到平衡狀態(tài)， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反應(yīng)生成2 mol NH3(g)，因而放出的熱量總小于92.38kJ,學(xué)與思,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)熱數(shù)據(jù)。,2蓋斯定律的應(yīng)用,關(guān)鍵：目標(biāo)方程式的“四則運(yùn)算式”的導(dǎo)出。,方法：寫出目標(biāo)方程式確定“過渡物質(zhì)”（要消去的物質(zhì)） 然后用消元法逐一消去“過渡物質(zhì)”，導(dǎo)出“四則運(yùn)

10、算式”。,思考：為什么在熱化學(xué)反應(yīng)方程式中通?？刹槐砻鞣磻?yīng)條件？,正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相等，符號(hào)相反。 “+”不能省去。,練習(xí),1.已知石墨的燃燒熱：H=-393.5kJ/mol (1)寫出石墨的完全燃燒的熱化學(xué)方程式 (2)二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨和氧氣的熱化學(xué)方程式,熱化學(xué)方程式還可以表示理論可進(jìn)行實(shí)際難進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol CO2(g) =C(石墨，s)+O2(g) H1=+393.5kJ/mol,2.已知25、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為 C(石墨)+O2(g)=CO2(g) H=393.51kJ

11、mol1 C(金剛石)+O2(g)=CO2(g) H=395.41kJmol1 據(jù)此判斷，下列說法中正確的是( ) A、由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低 B、由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高 C、由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低 D、由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高,A,3.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/mol C2H5OH(l) + 3 O2(

12、g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol 試計(jì)算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的H,【解】：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)都是相同的。下面就看看反應(yīng)能不能由三個(gè)反應(yīng)通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應(yīng)能不能分成幾步完成。2 + 4 - = 所以，HH12 H24 H3283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol,4. 在100 g 碳不完全燃燒所得氣體中，CO占1/3體積，CO2占2/3體積，且 C(s) +1/2O2(g) = CO(g)； = 110.35 kJ/

13、mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)； = 282.57 kJ/mol 與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是（ ） 392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJ,C,二反應(yīng)熱的計(jì)算： 利用反應(yīng)熱的概念、蓋斯定律、熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,課本P14 例1：,【解】鈉與氯氣起反應(yīng)的化學(xué)方程式如下,Na(s) + 1/2Cl2(g)= NaCl (s),23g/mol H,1.0g 17.87kJ,H23g/mol(17.87kJ) 1.0g 411kJ/mol,答：,課本P14 例2：,【解】,C2H6O(l) +

14、 3O2(g)= 2CO2(g) 3H2O (l),46g/mol 1366.8kJ/mol,1000g X,X(1366.8kJ/mol 1000g)/ 46g/mol 29710kJ,答：1kg乙醇燃燒后放出29710kJ熱量,設(shè)1kg乙醇燃燒后放出的熱量為X,練習(xí) 1.按照蓋斯定律，結(jié)合下述反應(yīng)方程式，回答問題，已知： (1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) H1=-176kJ/mol (2)NH3(g)+H2O(l)=NH3 H2O(aq) H2=-35.1kJ/mol (3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) H3=-72.3kJ/mol (4)NH3(aq)+

15、 HCl(aq)=NH4Cl(aq) H4=-52.3kJ/mol (5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) H5=？ 則第（5）個(gè)方程式中的反應(yīng)熱H是_。 根據(jù)蓋斯定律和上述反應(yīng)方程式得： (4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即H5 = +16.3kJ/mol,2.已知下列熱化學(xué)方程式： 2H2（g）O2（g）=2H2O（g）； H=4836 kJ/mol H2（g）O2（g）=H2O（g）； H=2418 kJ/mol H2（g）O2（g）=H2O（I）； H=2858 kJ/mol 則氫氣的燃燒熱為 （ ） A4386 kJ/molB2418 kJ/mol

16、 C2858 kJ/molD無法確定,C,3.已知Zn（s）O2（g）=ZnO（s）； H=350 kJ/mol，則1 g Zn在氧氣中燃燒放出的熱量約為 （ ） A54 kJB350 KJ C35 kJD85 Kj 35065=5.4（KJ）,A,4.根據(jù)熱化學(xué)方程式（在25、101 kPa時(shí)）：S（s）O2（g）=SO2（g）；H=29723 kJ/mol，分析下列說法中不正確的是（ ） AS的燃燒熱為29723 kJ/mol BS（g）O2（g）=SO2（g）放出的熱量大于29723 kJ CS（g）O2（g）=SO2（g）放出的熱量小于29723 kJ D形成1 mol SO2的化學(xué)鍵

17、所釋放的總能量大于斷裂1 mol S（s）和1 mol O2（g）的化學(xué)鍵所吸收的總能量,C,5.在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中，H2H1的是( ) A2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)；H1 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)；H2 BS(g) + O2(g) SO2(g)； H1 S(s) + O2(g) SO2(g)；H2 CCO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g)；H1 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；H2 DH2(g) +Cl2(g)2HCl(g)；H1 1/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g) HCl(g)；H2,BD,6

18、.在一定條件下，CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為： 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；H =-566kJ CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)； H =-890kJ 由1molCO和3molCH4組成的混和氣在上述條件下完全燃燒時(shí)，釋放的熱量為( ) A2912kJ B2953kJ C3236kJ D3867kJ,B,7.熱化學(xué)方程式C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，H131.3KJ/mol，表示 ( ) A.碳和水反應(yīng)吸收131.3KJ熱量 B.1mol碳和1mol水反應(yīng)吸收131.3KJ熱量 C.1mol固體碳和1mol水蒸氣反應(yīng)

19、生成1molCO和1molH2，并吸收131.3KJ熱量 D.固體碳和氣態(tài)水各1mol反應(yīng)，放出131.3KJ熱量,C,8.在相同條件下，下列三個(gè)化學(xué)反應(yīng)放出的熱量分別以H1、H2、H3表示，則H1、H2和H3的關(guān)系是 (1)2H2(g)+O2(g)2H2O(g)；H1 (2)2H2(g)+O2(g)2H2O(1)；H2 (3)H2(g)+O2(g)=H2O(g);H3 AH1 H2 H3 BH1 H2 ，H22H3 D無法比較,B,9. 1g炭與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,需吸收l094kJ熱量,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為（ ） AC+H2O=COH2； H = 1313kJmol BC(s)

20、+H2O(g)CO(g)十H2(g)； H = +1094kJmol CC(s)+H2O(1)=CO(g)+H2(g)； H = +1313kJmol DC(s)+H2O(g)=CO(g)H2(g)； H = +1313kJmol,D,10.含112gKOH的稀溶液與1L01molLH2SO4溶液反應(yīng)放出1146kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是 ( ) A. KOH(aq)+H2SO4（aq）=K2SO4（aq）+H2O（l）；H = 11.46kJ/mol B. 2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l)； H = 11.46kJ/mol C. 2KOH

21、+H2SO4=K2SO4+2H2O； H = 11.46kJ/mol D. KOH(aq)+H2SO4（aq）=K2SO4（aq）+H2O（l）；H = 57.3kJ/mol,D,11.含Ba(OH)2lmol的稀溶液與足量稀鹽酸反應(yīng)，放出1146kJ的熱量，表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式正確的是 ( ) ABa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l)；H = 114.6kJmol BBa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l)；H = +114.6kJmol C1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l)；H = 57.3kJmol D1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l)； H = +57.3kJmol,C,12.將12.7克固態(tài)碘與氫氣完全反應(yīng)生成碘化氫氣體時(shí)，必須吸收2.604KJ的熱量，其熱化學(xué)方程式為 13.鋁在純氧中燃燒，每生成1gAl2O3（固）放出QkJ熱量，寫出其熱化學(xué)方程式,I2(s)+H2(g)=2HI(g); H=+52.08KJ/mol,4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ；H204QkJmol1,13.同溫同壓下，已知下列各反應(yīng)為放熱反應(yīng)，下列