1.2 反应热的计算 课件（共29张PPT）

(共29张PPT)
第二节
反应热的计算
学习目标
1. 知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
2. 学会有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。
为什么我们需要进行反应热的计算
长征五号“身高59.5米起飞重量为643吨，起飞推力为833.8吨。近地轨道25吨地球同步转移轨道14吨。
它的一级火箭燃料采用的是液氧煤油，为了提供
这么大的能量，我们需要加注多少吨燃料呢？
新课引入
燃煤工业锅炉正常工作
一天可提供多少热能？
烧开5 kg常温的水，需
要多少升煤气呢？
在化学科研中，经常要通过实验测定物质在发生化学反应时所放出或吸收的热量。但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接获得。在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算 。
来自实验室的难题
C(s)+1/2O2(g) == CO(g) H3＝？
3
C(s)+O2(g)==CO2(g) H1＝–393.5 kJ/mol
1
CO(g)+ O2(g)==CO2(g) H2＝ – 283.0 kJ/mol
2
1
2
实验室可通过可燃物充分燃烧来测定反应热
氧气稍过量可让
可燃物的燃烧更
充分噢！
容易测定
这个有点难测定噢！同学们说说看，难在哪？
不易测定
一. 盖斯定律
盖斯
G.H.
瑞士
盖斯定律：不管化学反应一步完成或是分几步完成，其反应热是相同的。
始态(S)
终态(L)
H
H ＝ H1+ H2+ H3
反应热只与反应体系
的始态和终态有关，
与反应途径无关
H2
第二步
H1
第一步
H3
第三步
盖斯定律
盖斯定律：不管化学反应一步完成或是分几步完成，其反应热是相同的。
始态(S)
终态(L)
H1
H2
H3
H
H＝ H1+ H2+ H3
想一想：同学们，你们还知道什么量也与之相似呢？
始态(S)
终态(L)
第二步
第一步
第三步
盖斯定律应用
CO(g)+ O2(g)
1
2
CO2(g)
C(s)+O2(g)
H1
H3
C(s)+O2(g)==CO2(g) H1＝–393.5 kJ/mol
CO(g)+ O2(g)==CO2(g) H2＝ – 283.0 kJ/mol
1
2
C(s)+ O2(g) ==CO(g) H3＝？
1
2
H2
请同学们应用盖斯定律来解决这个问题！
解：
H1 ＝ H2+ H3
H3＝ H1 – H2
＝–393.5 kJ/mol –(– 283.0 kJ/mol)
＝–110.5 kJ/mol
用能量守恒定律论证盖斯定律
经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即 H1+ H2=0
先从始态S变化到终态L 体系放出热量( H1 <0)
始态(S)
然后从L到S，体系吸收热量( H2>0)
终态(L)
推论：同一个热化学反应方程式，正向反应 H1与逆
向反应 H2大小相等，符号相反，即： H1= – H2
根据热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据进行反应热的计算
二. 反应热的计算
例1．25 ℃、101 kPa，将1.0 g钠与足量氯气反应，生成氯化钠晶体，并放出17.87 kJ热量，求生成1 moL氯化钠的反应热。
Na(s) + Cl2(g) === NaCl (s) H(kJ/mol)
23 g/mol x
1 g － 17.87 kJ
x＝23 g/mol×(－17.87 kJ)÷ 1.0 g
＝－411 kJ/mol
解：设生成1 mol NaCl的反应热为x
23 g/mol : x＝ 1g : － 17.87 kJ
1
2
注意热化学方程式和有关单位正确书写
方法2 依据物质的燃烧热ΔH： Q放＝n可燃物×|ΔH|。
例2. 乙醇的燃烧热： ΔH＝－1 366.8 kJ/mol，在25 ℃、101 kPa,1 kg乙醇充分燃烧放出多少热量？
方法3　依据盖斯定律：根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式，同时反应热也作相应的改变。
例3．已知下列反应的反应热：(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－870.3 kJ/mol
(2)C(s)＋O2(g) ===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ/mol
(3)H2(g)＋ 1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJ/mol
试计算下列反应的反应热：
2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)　ΔH＝_______。
方法4　依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放：ΔH＝Q吸－Q放。
方法5　依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物。ΔH＝E生成物－E反应物。
例4．白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P a kJ/mol、P—O b kJ/mol、P===O c kJ/mol、O===O d kJ/mol，根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是(　　)
A．(6a＋5d－4c－12b) kJ/mol
B．(4c＋12b－6a－5d) kJ/mol
C．(4c＋12b－4a－5d) kJ/mol
D．(4a＋5d－4c－12b) kJ/mol
[解析]由键能求反应热的公式为ΔH＝反应物断键吸收能量总和－生成物断键吸收能量总和，则ΔH＝6×a kJ/mol＋5×d kJ/mol－(12×b kJ/mol＋4×c kJ/mol)＝(6a＋5d－4c－12b)kJ/mol，A项正确。
总结应用
盖斯定律解题方法和步骤
第一步：观察需求解热化学方程式中反应物和生成物分别在已知热化学方程式中“=”哪一侧，如果在不同侧，可先将对应已知热化学方程式的反应物和生成物对调，同时 H数值不变，正负号对换，也可用减法。
第二步：观察需求解热化学方程式中反应物和生成物与已知热化学方程式中同物质的化学计量数大小关系，并通过同等程度改变各物质及对应反应热的倍数，达到相加后能得出所要求解的热化学方程式。
第三步：在将已知热化学方程式相加时，对应的 H也要进行相加，并计算出结果，即可求出所需求解热化学方程式的反应热。
结
总
识
知
运用盖斯定律要注意
1. 热化学方程式同乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘以该数；
2. 热化学方程式相加减时， 同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减；
3. 将一个化学方程式颠倒时， H“+” “-”号必须随之改变，但数值不变；
4. 计算过程中需代入数据，且数据必须带单位。
本节小结
结
总
识
知
1）热化学方程式与数学上的代数方程式相似，可以移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括 H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数；
2）根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其 H相加或相减，得到一个新的热化学方程式；
3）可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×燃烧热；
1．假定反应体系的始态为S，终态为L，它们之间变化如图所示： ，则下列说法不正确的是(　　)
A．若ΔH1<0，则ΔH2>0
B．若ΔH1<0，则ΔH2<0
C．ΔH1和ΔH2的绝对值相等
D．ΔH1＋ΔH2＝0
随堂练习
B
2. 由氢气和氧气反应生成9 g水蒸气放热120.9 kJ，
①则生成1mol的水的反应热为 ，写
出该反应的热化学方程式：
。
②若1g水蒸气转化转化液态水放热2.444 kJ，则反应
2H2(g)+O2(g) ==2H2O(l) 的 H= kJ/mol；氢气的燃烧热为 kJ/mol
–241.8kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) H＝ – 241. 8 kJ/mol
–571.6
– 285. 8
3. 天然气是一种很清洁的能源，它的主要成份是甲烷，已知1 g甲烷完全燃烧生成液态水和CO2，放出55.6 kJ热量，则甲烷的燃烧热为 ；1 kg甲烷完全燃烧可提供 热量。
–889.6 kJ/mol
55 600 kJ
4．在298 K、101 kPa时，已知：
①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1
②Cl2(g)＋H2===2HCl(g)　ΔH2
③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　 )
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2
B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2
D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
A
本节内容结束