高中化學(xué)-第一章-第三節(jié)-化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算課件1-新人教版選修4上課講義

1、普寧僑中化學(xué)組普寧僑中化學(xué)組高中化學(xué)高中化學(xué)-第一章第一章-第三節(jié)第三節(jié)-化學(xué)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算課件反應(yīng)熱的計(jì)算課件1-新人教版新人教版選修選修41.蓋斯定律的內(nèi)容蓋斯定律的內(nèi)容: : 不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成，不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是其反應(yīng)熱是_的。的。相同相同化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與體系的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與體系的_和和_有關(guān)，而與反應(yīng)的有關(guān)，而與反應(yīng)的_無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。換句話說(shuō)換句話說(shuō):始態(tài)始態(tài)終態(tài)終態(tài)途徑途徑2 2蓋斯定律的應(yīng)用蓋斯定律的應(yīng)用 有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測(cè)得這些易直接發(fā)生，很難直接測(cè)得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，

2、可通過(guò)蓋斯定律反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過(guò)蓋斯定律獲得獲得它們的它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。【例題例題】C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 反應(yīng)熱的測(cè)定反應(yīng)熱的測(cè)定?計(jì)算！計(jì)算！ CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2C(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 H H1 1 = = H H3 3 H H2 2 = -393.5 kJ/mol = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol)(-28

3、3.0 kJ/mol) = -110.5 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？ 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【練練2】寫出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式寫出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式 (25,101kPa時(shí)時(shí))查查P7燃燒熱表可知：燃燒熱表可知：C(石墨，石墨，s) + O2(g) = CO2(g) H1= - 393.5kJ/molC(金剛石，金剛

4、石，s) + O2(g) = CO2(g) H2= - 395.0kJ/mol - 得：得：C(石墨，石墨，s) = C(金剛石，金剛石，s) H=+1.5kJ/mol 2 - 2 - 【練練3】某次發(fā)射火箭，用某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）（肼）在在NO2中燃燒，生成中燃燒，生成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(qǐng)寫出發(fā)射火箭假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 2N2H4

5、(g)+ 2NO2(g) = 3N2(g)+4H2O(l) H= 1135.2kJ/mol3.3.根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算：根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算：【例例3】已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為：已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為：(1) CH3COOH(l)+2O2(g) = 2CO2(g)+2H2O(l) H1=- -870.3kJ/mol(2) C(s)+O2(g) =CO2(g) H2=- -393.5kJ/mol(3) H2(g)+O2(g) =H2O(l) H3=- -285.8kJ/mol試計(jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：試計(jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(l) （4）解：解：

6、 = X 2 + X 2 H4=H2 X 2 + H3 X 2H1 = - 393.5kJ/mol X 2 - 285.8kJ/mol X 2 + 870.3kJ/mol= 488.3 kJ/mol解解: = X 2 + X 2 ，即，即根據(jù)蓋斯定律可得：根據(jù)蓋斯定律可得：3.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/mol C2H5OH(l) +3O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l) H3= 1370 kJ/mol試計(jì)算試計(jì)算: 2CO(g)

7、4 H2(g) =H2O(l)C2H5OH (l) 的的H?！窘饨狻浚? + 4 = HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol小結(jié)小結(jié)：利用蓋斯定律解決問(wèn)題的一般步驟利用蓋斯定律解決問(wèn)題的一般步驟 確定待求的反應(yīng)方程式；確定待求的反應(yīng)方程式； 找出待求方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式找出待求方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式的什么位置；的什么位置； 根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)和位置的需根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)和位置的需要對(duì)已知方程式進(jìn)行處理，或調(diào)整計(jì)量數(shù)，或要對(duì)已知方程式進(jìn)行處理，或調(diào)整計(jì)量數(shù)，或調(diào)整反應(yīng)方向；調(diào)整反應(yīng)方向； 實(shí)施疊加并檢驗(yàn)上述分析

8、的正確與否。實(shí)施疊加并檢驗(yàn)上述分析的正確與否。1已知已知: Zn ( s ) +1/2O2 ( g ) ZnO ( s ) H = -351.1 kJ/mol Hg ( l) 1/2O2 ( g ) Hg O ( s ) H = -90.7 kJ/mol則可知?jiǎng)t可知: Zn ( s ) Hg O ( s ) = ZnO ( s ) Hg ( l) 的的H 為多少？為多少？H= - 260.4kJ/mol2.（2010 年廣東理綜年廣東理綜)在在 298 K、100 kPa 時(shí)，已知：時(shí)，已知：2H2O(g) = O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g) = 2HCl(g)H22Cl2(

9、g)2H2O(g) =4HCl(g)O2(g) H3則則H3與與H1和和H2間的關(guān)系正確的是（間的關(guān)系正確的是（ ） A.H3H12H2 B.H3H1H2 C.H3H12H2 D.H3H1H2A 利用利用反應(yīng)熱的概念反應(yīng)熱的概念、熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式、蓋斯定律蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。課本課本P12 例例1：【解解】鈉與氯氣起反應(yīng)的化學(xué)方程式如下鈉與氯氣起反應(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/mol1.1.根據(jù)熱化學(xué)方程式

10、進(jìn)行計(jì)算：根據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算： 3. 4.0g硫粉在硫粉在O2中完全燃燒生成中完全燃燒生成SO2，放出，放出37kJ熱量，計(jì)算熱量，計(jì)算S的燃燒熱。的燃燒熱。提示：設(shè)提示：設(shè)S的燃燒熱為的燃燒熱為HS（s）O2（g）SO2（g）32g/mol4.0gH-37kJH 32g/mol （-37kJ ） 4.0g = 296 kJ/mol4. 1.00gCH4完全燃燒生成液態(tài)水和完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出，放出55.6kJ熱量，計(jì)算熱量，計(jì)算CH4的燃燒熱。的燃燒熱。提示：設(shè)提示：設(shè)CH4的燃燒熱為的燃燒熱為HCH4（g）2O2（g）CO2（g）+2H2O （l）16g/mol1gH-5

11、5.6kJH 16g/mol （-55.6kJ ） 1g =-889.6 kJ/mol2.2.根據(jù)燃燒熱計(jì)算可燃物燃燒產(chǎn)生的熱量：根據(jù)燃燒熱計(jì)算可燃物燃燒產(chǎn)生的熱量：課本課本P13例例2：解解:M (C2H5OH) = 46 g/mol1Kg C2H5OH的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為:1000g46 g/mol= 21.74mol1Kg C2H5OH燃燒放出的熱量為燃燒放出的熱量為:1366.8 KJ/mol X 21.74 mol=2.971 X 104 KJ已知：已知：H2(g)1/2O2(g)H2O(l) H285.8kJ/molCO(g)1/2O2(g)CO2(g) H283.0kJ/mo

12、lC8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l) H5518kJ/mol CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H890.3kJ/mol變式練習(xí)變式練習(xí)1 1相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時(shí)放出熱量最少的是時(shí)放出熱量最少的是CO已知常溫時(shí)紅磷比白磷穩(wěn)定。在下列反應(yīng)中已知常溫時(shí)紅磷比白磷穩(wěn)定。在下列反應(yīng)中: 4P(白磷白磷,S)+5O2(g)=2P2O5(s); HakJ/mol 4P(紅磷紅磷,S)+5O2(g)=2P2O5(s); HbkJ/mol 若若a、b均大于均大于0，則，則a和和b的關(guān)系為的關(guān)系為

13、 A. ab D. 無(wú)法確定無(wú)法確定C變式練習(xí)變式練習(xí)2 2解析：解析：物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定，紅磷比白磷穩(wěn)定，紅磷比白磷穩(wěn)定，故紅磷的能量比白磷低。故紅磷的能量比白磷低。HakJ/molHbkJ/mol4P(白白磷磷,S)+5O2(g)2P2O5(s)物物質(zhì)質(zhì)所所具具有有的的總總能能量量4P(紅紅磷磷,S)+5O2(g)5(2009 年全國(guó)理綜年全國(guó)理綜)已知：已知： 現(xiàn)有現(xiàn)有 H2與與 CH4的混合氣體的混合氣體 112 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)，使其完全燃燒生成使其完全燃燒生成 CO2和和 H2O(l)，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得反，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)放熱應(yīng)放熱 3 695 kJ，則原混合氣體中

14、，則原混合氣體中 H2與與 CH4的物的物質(zhì)的量之比是質(zhì)的量之比是( )A1 1C1 4B1 3D2 3 CH4(g) 2O2(g) = CO2(g) 2H2O(l) H890 kJmol-1 2H2(g) O2(g) = 2H2O(l) H 571.6 kJ/molB1. 2.5molC在在O2中完全燃燒生成中完全燃燒生成CO2，放出多，放出多少熱量？少熱量？提示：提示：C C（s s）OO2 2（g g）COCO2 2（g g）HH-393.51 kJ/mol-393.51 kJ/mol2.5molC完全燃燒：完全燃燒：Q =2.5mol （-393.51 kJ/mol）= -983.8k

15、J2.完全燃燒多少摩完全燃燒多少摩H2是生成液態(tài)水，才能得到是生成液態(tài)水，才能得到1000kJ熱量熱量?提示：提示： H2（g）的燃燒熱）的燃燒熱H285.8 kJ/mol欲使欲使H2完全燃燒生成液態(tài)水，得到完全燃燒生成液態(tài)水，得到1000kJ熱量，熱量，需要需要H2 ：1000kJ285.8 kJ/mol=3.5mol 5. 2.00gC2H2完全燃燒生成液態(tài)水和完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出，放出99.6kJ熱量，熱量，3.00molC2H2完全燃燒能放出多少熱完全燃燒能放出多少熱量？燃燒相同物質(zhì)的量的量？燃燒相同物質(zhì)的量的CH4和和C2H2，哪種氣體，哪種氣體燃燒放出的熱量多？燃燒放出

16、的熱量多？26g/mol2.00gH-99.6kJ提示：提示：1)求求3.00molC2H2完全燃燒能放出的熱量完全燃燒能放出的熱量QC2H2（g） O2（g）2CO2（g）+H2O （l）52H26g/mol （-99.6kJ ） 2.00g = -1294.8 kJ/molQ3.00mol 1294.8 kJ/mol = 3884.4kJ 2）從題）從題4已知已知CH4的燃燒熱的燃燒熱-889.6 kJ/mol，相比，相比之下，燃燒相同物質(zhì)的量的之下，燃燒相同物質(zhì)的量的C2H2放出的熱量多。放出的熱量多。6. 試計(jì)算試計(jì)算25時(shí)時(shí)CO與與H2O作用轉(zhuǎn)化為作用轉(zhuǎn)化為H2和和CO2反應(yīng)的反應(yīng)熱

17、。反應(yīng)的反應(yīng)熱。 提示提示: 根據(jù)題意可知由題中反應(yīng)（根據(jù)題意可知由題中反應(yīng)（3）減反應(yīng)（）減反應(yīng)（1）和（和（2）可得）可得CO與與H2O作用轉(zhuǎn)化為作用轉(zhuǎn)化為H2和和CO2反應(yīng)，反應(yīng)，因此有：因此有：H=H3 （H 1+H2）=-394 kJ/mol + （111 kJ/mol +242kJ/mol）= - 41 kJ/mol7. 1kg人體脂肪可儲(chǔ)存約人體脂肪可儲(chǔ)存約32200kJ能量。一般人每能量。一般人每行走行走1km大約要消耗大約要消耗170kJ能量，如果某人每天步能量，如果某人每天步行行5km，1年中因此消耗的脂肪大約是多少？年中因此消耗的脂肪大約是多少？提示：已知提示：已知1kg

18、人體脂肪儲(chǔ)存人體脂肪儲(chǔ)存32200kJ能量，行能量，行走走1km消耗消耗170kJ，求每天行走，求每天行走5km，1年中因年中因此消耗的脂肪量此消耗的脂肪量:170kJ/km 5km/d 365d 32200kJ/kg =9.64kg 8.一個(gè)體重為一個(gè)體重為70kg的人脂肪儲(chǔ)存的能量約為的人脂肪儲(chǔ)存的能量約為4.2105kJ，如果快速奔跑，如果快速奔跑1km要消耗要消耗420kJ能能量，此人的脂肪可以維持奔跑的距離是多少？量，此人的脂肪可以維持奔跑的距離是多少？提示：此人脂肪儲(chǔ)存的能量約為提示：此人脂肪儲(chǔ)存的能量約為4.2105kJ，快速奔跑快速奔跑1km要消耗要消耗420kJ能量，此人的脂肪能量，此人的脂肪可以維持奔跑的距離為：可以維持奔跑的距離為：4.2105kJ 420kJ/km=1000km9.某鍋爐用某鍋爐用1.0t煤可燒開(kāi)水煤可燒開(kāi)水50t（進(jìn)鍋爐水溫（進(jìn)鍋爐水溫20），），請(qǐng)計(jì)算該鍋爐的熱效率。