第三節(jié)化學反應熱的計算

1、第三節(jié)第三節(jié) 化學反應熱的計算化學反應熱的計算正逆反應的反應熱效應數(shù)值相等，符號相反。正逆反應的反應熱效應數(shù)值相等，符號相反。“+”不能省去。不能省去。學與思學與思（1 1）已知石墨的燃燒熱：）已知石墨的燃燒熱：H=-393.5kJ/molH=-393.5kJ/mol1.1.寫出石墨的完全燃燒的熱化學方程式寫出石墨的完全燃燒的熱化學方程式2.2.二氧化碳轉化為石墨和氧氣的熱化學方程式二氧化碳轉化為石墨和氧氣的熱化學方程式C（s）O2（g）=CO2(g);H=393.5 kJ/mol （2 2）298K298K，101kPa101kPa時，合成氨反應的熱化學方時，合成氨反應的熱化學方程式程式N

2、N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)=2NH(g)=2NH3 3(g);(g);H H = -92.38kJ/mol= -92.38kJ/mol。 在該溫度下，取在該溫度下，取1 mol N1 mol N2 2(g)(g)和和3 mol H3 mol H2 2(g)(g)放在一放在一密閉容器中，在催化劑存在進行反應，測得反應密閉容器中，在催化劑存在進行反應，測得反應放出的熱量總是少于放出的熱量總是少于92.38kJ92.38kJ，其原因是什么？，其原因是什么？ 該反應是可逆反應，在密閉容器中進行該該反應是可逆反應，在密閉容器中進行該反應將達到平衡狀態(tài)，反應將達到平衡狀態(tài)， 1 mol

3、N1 mol N2 2(g)(g)和和3 mol H3 mol H2 2(g)(g)不能完全反應生成不能完全反應生成2 mol NH2 mol NH3 3(g)(g)，因而放出的，因而放出的熱量總小于熱量總小于92.38kJ92.38kJ學與思學與思如何測定如何測定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應熱的反應熱H1能直接測定嗎？如何測？能直接測定嗎？如何測？若不能直接測，怎么辦？若不能直接測，怎么辦？1.1.蓋斯定律的內(nèi)容蓋斯定律的內(nèi)容: :不管化學反應是一步完不管化學反應是一步完成或分幾步完成成或分幾步完成, ,其反應熱是相同。換句話其反應熱是相同。換句話說說, ,化學反應的反應熱只

4、與反應體系的始態(tài)化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關和終態(tài)有關, ,而與反應的途徑無關。而與反應的途徑無關。HH1+H2蓋斯定律直觀化 CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3= +實例實例1C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(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)表示下列數(shù)據(jù)表示H2的燃燒熱嗎？的燃燒熱嗎？

5、H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g)=H2O (l) H244 kJ/mol已知已知 H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol實例實例2 有些化學反應進行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測有些化學反應進行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得這些反應的反應熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反應熱得這些反應的反應熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反應熱數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。2蓋斯定律的應用關鍵：關鍵：目標方程式的目標方程式的“四則運算式四則運算式”的導出。的導出。方法：方法：寫出目標方程式確定寫出目標方程式確定“過渡物質(zhì)過渡物質(zhì)”（要消去

6、的物質(zhì)）（要消去的物質(zhì)）然后用消元法然后用消元法逐一逐一消去消去“過渡物質(zhì)過渡物質(zhì)”，導出，導出“四則運算式四則運算式”。各項的化學計量數(shù)包括的數(shù)值可以同時擴大或縮小各項的化學計量數(shù)包括的數(shù)值可以同時擴大或縮小相同的倍數(shù)；可以將兩個或兩個以上的熱化學方程相同的倍數(shù)；可以將兩個或兩個以上的熱化學方程式包括其相加或相減，得到新的熱化學方程式）式包括其相加或相減，得到新的熱化學方程式）【例題【例題1】已知】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)

7、+ 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol試計算試計算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的的H【解】：根據(jù)蓋斯定律，反應根據(jù)蓋斯定律，反應不論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱效應不論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱效應都是相同的。下面就看看反應都是相同的。下面就看看反應能不能由能不能由三個反應通過加減乘除組合而成，三個反應通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應也就是說，看看反應能不能分成能不能分成幾步完成。幾步完成。2 + 4 - = 所以，所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 137

8、0 339.2 kJ/mol例例2：寫出：寫出石墨變成金剛石石墨變成金剛石的熱化學方程式的熱化學方程式 (25,101kPa時時)說明說明： （1 1）可以在書中查找需要的數(shù)據(jù)可以在書中查找需要的數(shù)據(jù) （2 2）并告訴大家你設計的理由。）并告訴大家你設計的理由。查燃燒熱表知：查燃燒熱表知：C(石墨，石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/molC(金剛石，金剛石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol所以，所以， - 得：得： C(石墨，石墨，s)= C(金剛石，金剛石，s) H=+1.5kJ/mol你知道神六的火箭燃料是什么嗎？你知道神六的火箭燃

9、料是什么嗎？例例3：某次發(fā)射火箭，用：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在（肼）在NO2中燃燒，生中燃燒，生成成N2、液態(tài)、液態(tài)H2O。已知：。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)射火箭反應的熱化學假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應的熱化學方程式。方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 例例4：已知：已知：CH （g） + O2（g）=CO2 （g） + H2 O （l） H= -Q1 KJ/mol2H2（g）+O2（g） =H2 O （g） H= -Q2 KJ/mol2H2（g）+O2（g） =H2 O （l） H=- Q3 KJ/mol,常溫下常溫下,