1、第一章 化学反应与能量 第三节 化学反应热的计算 1 1、提出问题、提出问题 在化学科学研究中，常常需要知道物质在发在化学科学研究中，常常需要知道物质在发 生化学反应时的反应热。生化学反应时的反应热。 例如例如C(s) + 1/2O2(g) CO(g)的反应热的反应热 有些反应的反应热很难直接测得，我们怎样才有些反应的反应热很难直接测得，我们怎样才 能获得它们的反应热数据呢？能获得它们的反应热数据呢？ 2、分析问题、分析问题 C(s) + O2(g) CO2(g) H1 （1） CO(g) + 1/2O2(g) CO2(g) H2 （2） 3、解决问题、解决问题 C(s) + 1/2O2(g)
2、 CO(g) H3 = ? （3） 一、盖斯定律一、盖斯定律 不管化学反应是一步完成还是分几步不管化学反应是一步完成还是分几步 完成，其反应热是相同的。完成，其反应热是相同的。 化学反应的反应热只与反应体系的化学反应的反应热只与反应体系的 始态始态和和终态终态有关有关，而与反应的途径无关。，而与反应的途径无关。 态：态： 物质种类、物质的量、物质的状态及环境条件物质种类、物质的量、物质的状态及环境条件 2H2O(l) 2H2(g) O2(g) H2 0 2H2(g) O2(g) 2H2O(l) H1 0 S（始态）（始态） L（终态）（终态） H1+ H2 0 S L 1 2 3 a b c
3、H1+H2+H3+ =Ha+Hb+Hc+ 反应物（始态）反应物（始态） 生成物（终态）生成物（终态） 即无论经过什么途径，由即无论经过什么途径，由C(s)+O2(g) 变成变成CO2(g)的反应热是定值。的反应热是定值。 H= H1 + H2 C(s) CO2(g) CO(g) 图示法外，还可用什么方法解决？图示法外，还可用什么方法解决？ 图示法图示法 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H3？ CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) H1-393.5 kJ/mol ) H3 = H1 H2 = -393.5 kJ/m
4、ol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol （1） （2） （3） 通过实验无法直接测定通过实验无法直接测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)反应反应 热热 有些反应进行得很慢，有些反应不容易发生，有有些反应进行得很慢，有些反应不容易发生，有 些反应的产品不纯些反应的产品不纯 盖斯定律的盖斯定律的数学本质数学本质： 热化学方程式按一定系数关系的相加减热化学方程式按一定系数关系的相加减 下列数据表示下列数据表示H2的燃烧热吗？的燃烧热吗？ H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g)=H2O (l) H244 kJ/mol
5、已知已知 H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol 例例1：写出：写出石墨变成金刚石石墨变成金刚石的热化学方程式的热化学方程式 (25,101kPa时时) 说明说明：（：（1 1）可以在书中可以在书中P7P7查找需要的数据查找需要的数据 （2 2）并告诉大家你设计的理由。）并告诉大家你设计的理由。 先思考，之后小组讨论汇报先思考，之后小组讨论汇报 查燃烧热表知：查燃烧热表知： C(石墨石墨,s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5393.5kJ/molkJ/mol C(金刚石金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0395.0k
6、J/molkJ/mol 所以，所以， - 得：得： C(石墨石墨,s)= C(金刚石金刚石,s) H=+1.5kJ/mol 观察该热化学方程式，回答：金刚石观察该热化学方程式，回答：金刚石 能自动变成石墨吗？需要什么条件？能自动变成石墨吗？需要什么条件？ 你知道神六的火箭燃料是什么吗？你知道神六的火箭燃料是什么吗？ 例例2 2：某次发射火箭，用：某次发射火箭，用N2H4（肼）在（肼）在NO2中燃烧，中燃烧， 生成生成N2、液态、液态H2O。已知：。已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)H2=-534
7、kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化 学方程式。学方程式。 2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 2得得 1 1、请用自己的话描述一下盖、请用自己的话描述一下盖 斯定律。斯定律。 2 2、盖斯定律有哪些用途？、盖斯定律有哪些用途？ 用来计算难于测量或不能用来计算难于测量或不能 测量的反应的反应热测量的反应的反应热 若一个化学方程式可由另外几个化学方程若一个化学方程式可由另外几个化学方程 式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几 个
8、化学反应焓变的个化学反应焓变的代数和。代数和。 1. 在在100 g 100 g 碳不完全燃烧所得气体中，碳不完全燃烧所得气体中，COCO占占1/31/3体体 积，积，COCO2 2占占2/32/3体积，且体积，且 C(s) +1/2O2(g) = CO(g) H = 110.35 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) H = 282.57 kJ/mol 与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（ ） 392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJ 二、反应热的计算二、反应热的计算 利
9、用反应热的概念、盖斯定律、热利用反应热的概念、盖斯定律、热 化学方程式进行有关反应热的计算化学方程式进行有关反应热的计算 课本课本P13 P13 例例1 1： 【解解】钠与氯气起反应的化学方程式如下钠与氯气起反应的化学方程式如下 Na(s) + 1/2Cl2(g)= NaCl (s) 23g/mol H 1.0g 17.87kJ H23g/mol(17.87kJ) 1.0g 411kJ/mol 答： 注意热化学方程式正确书写，特注意热化学方程式正确书写，特 别注意有关单位的正确书写别注意有关单位的正确书写 课本课本P13 P13 例例2 2： 【解】 C2H6O(l) + 3O2(g)= 2C
10、O2(g) 3H2O (l) 46g/mol 1366.8kJ/mol 1000g X X(1366.8kJ/mol 1000g)/ 46g/mol 29710kJ 设设1kg乙醇燃烧后放出的热量为乙醇燃烧后放出的热量为X 课本课本P13P13例例3 3： 审题审题分析分析求解求解 小结：运用盖斯定律要注意小结：运用盖斯定律要注意 1 1、热化学方程式、热化学方程式同乘同乘以某一个数时，反以某一个数时，反 应热的应热的数值数值也必须也必须乘乘以该数以该数 2 2、热化学方程式、热化学方程式相加减相加减时，时， 同种物质之同种物质之 间可相加减，间可相加减，反应热反应热也随之也随之相加减相加减
11、3 3、将一个化学方程式、将一个化学方程式颠倒颠倒时，时， H H“+ +” “- -”号必须随之”号必须随之改变改变，但，但数值不变数值不变 4 4、计算过程中需、计算过程中需代入数据代入数据，且数据必须，且数据必须 带单位带单位 1、2 mol H2(g)在在1 mol O2(g)中完全燃烧生成中完全燃烧生成2 mol H2O(l)， H=571.6kJ/mol。 2、2 mol H2(g)在在1 mol O2(g)中完全燃烧生成中完全燃烧生成2 mol H2O(l)， 反应热为反应热为571.6kJ/mol。 3、1 mol H2(g)在在1/2 mol O2(g)中完全燃烧生成中完全燃
12、烧生成1 mol H2O(l)， 燃烧热为燃烧热为285.8 kJ/mol。 改正：改正： 1 mol H2(g)在在1/2 mol O2(g)中完全燃烧生成中完全燃烧生成1 mol H2O(l)， 燃烧热燃烧热为为 285.8 kJ/mol。 4、1 mol H2(g)在在1/2 mol O2(g)中完全燃烧生成中完全燃烧生成1 mol H2O(l)， 燃烧热燃烧热H=285.8 kJ/mol。 1. 1.已知已知1mol1mol白磷（白磷（s s）转化为）转化为1mol1mol红磷（红磷（s s），放），放 出出18.39kJ18.39kJ热量，又知：热量，又知： P4(白白,s)+5O2
13、(g) 2P2O5(s) H1 4P(红红,s)+5O2(g) 2P2O5(s) H2 据此判断，下列说法正确的是（据此判断，下列说法正确的是（ ） A.A. H H1 1 H H2 2 B. B. H H1 1 H H2 2 C. C. H H1 1 H H2 2 D. D. 无法确定无法确定 2. 已知已知 2H2(g) +O2(g) = 2H2O(l) H = 571.6 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) H = 283.0 kJ/mol 某某H H2 2和和COCO的混合气体完全燃烧时放出的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ113.74 kJ热热 量，同时生成量，同时生成3.6 g3.6 g液态水，则原混合气体中液态水，则原混合气体中H H2 2 和和COCO的物质的量之比为（的物质的量之比为（ ） A. 21 B. 12 C. 11 D. 23
