高二化學(xué)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算課件.ppt

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1、第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算在化學(xué)科研中，經(jīng)常要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)所放出或吸收的熱量。但是某些物質(zhì)的反應(yīng)熱，由于種種原因不能直接測(cè)得，只能通過(guò)化學(xué)計(jì)算的方式間接獲得。在生產(chǎn)中，對(duì)燃料的燃燒、反應(yīng)條件的控制以及廢熱的利用，也需要反應(yīng)熱計(jì)算。一、蓋斯定律1840年，瑞士化學(xué)家蓋斯（G．H．Hess）通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明，不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。換句話說(shuō)，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)。這就是蓋斯定律?？聪旅娴膱D理解蓋斯定律某人從山下A到達(dá)山頂B，無(wú)論是

2、翻山越嶺攀登而上，還是坐纜車(chē)直奔山頂，其所處的海拔都高了300m即山的高度與A、B點(diǎn)的海拔有關(guān)，而與由A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的途徑無(wú)關(guān)這里的A相當(dāng)于反應(yīng)體系的始態(tài)，B相當(dāng)于反應(yīng)體系的終態(tài).山的高度相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱用能量守恒定律論證蓋斯定律先從始態(tài)S變化到到終態(tài)L，體系放出熱量（△H1<0），然后從L到S，體系吸收熱量(△H2>0)。經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)，體系仍處于S態(tài)，因?yàn)槲镔|(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化，所以就不能引發(fā)能量變化，即△H1+△H2=0△H＝△H1+△H22.蓋斯定律直觀化蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要意義有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢有些反應(yīng)不容

3、易直接發(fā)生有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生）這些都給測(cè)量反應(yīng)熱造成了困難利用蓋斯定律可以間接地把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來(lái)C（s）+?O2（g）=CO（g）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ΔH無(wú)法直接測(cè)得，請(qǐng)同學(xué)們自己根據(jù)蓋斯定律設(shè)計(jì)一個(gè)方案計(jì)算該反應(yīng)的ΔH。提示（1)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol(2)CO(g)+?O2(g)=CO2(g)△H3=-283.0kJ/mol△H1=△H2+△H3△H2=△H1-△H3=-393.5kJ/mol-(-283

4、.0kJ/mol)=-110.5kJ/molC(s)+?O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol二、反應(yīng)熱的計(jì)算有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算【例1】25℃、101kPa時(shí)，使1.0g鈉與足量的氯氣反應(yīng)，生成氯鈉晶體并放出17.87kJ的熱量，求生成1mol氯化鈉的反應(yīng)熱?！窘狻縉a(g)+?Cl2(g)=NaCl(s)17.87kJ/1g×23g/mol=411kJ/mol答：生成1molNaCl時(shí)放出熱量411kJ。有關(guān)燃燒熱的計(jì)算【例2】乙醇的燃燒熱△H=-1366.8kJ/mol，在25℃、101kPa時(shí)，

5、1kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量？【解】n(C2H5OH)=1000g/46g/mol=21.74mol1kgC2H5OH燃燒后產(chǎn)生的熱量：1366.8kJ/mol×21.74mol=2.971×104kJ答：1kgC2H5OH燃燒后放出2.971×104kJ的熱量。應(yīng)用蓋斯定律的計(jì)算【例3】已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為⑴CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol⑵C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol⑶H2(g)+?O2(g)=H2O(l)

6、△H3=-285.8kJ/mol試計(jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)【解】分析各方程式的關(guān)系，知將方程式按2[⑵+⑶]-⑴組合得上述反應(yīng)方程式即：△H=2[△H2+△H3]-△H1△H=2[(-393.5kJ/mol)+(-285.8kJ/mol)]-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol答：反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)反應(yīng)熱為-488.3kJ/mol你知道神六的火箭燃料是什么嗎？例3：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO

7、2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。已知：N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g).已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/molH2(g)+?O2(g)=H2

8、O(g)△H2=-242.0kJ/molCO(g)+?O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ/mol⑴寫(xiě)出制取水煤氣的熱化學(xué)方程式.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=-110.5kJ/mol⑵比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知,1molH2和1molCO完全燃燒放出的熱量之和比1molC(s)完全燃燒放出的熱量（）。甲