人教版高中化學(xué)選修4-1.3《化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算》參考課件3

1、第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算1.1.理解蓋斯定律的意義。理解蓋斯定律的意義。2.2.能用蓋斯定律、熱化學(xué)方程式進(jìn)行簡單的反應(yīng)熱的計(jì)算。能用蓋斯定律、熱化學(xué)方程式進(jìn)行簡單的反應(yīng)熱的計(jì)算。 1.1.熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式2.2.燃燒熱燃燒熱概念概念單位單位3.3.中和熱中和熱概念概念意義意義一、蓋斯定律一、蓋斯定律 1840 1840年，瑞士化學(xué)家蓋斯（年，瑞士化學(xué)家蓋斯（G GH HHessHess）通過大量）通過大量實(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，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。其反應(yīng)熱是相同的。 換句話說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)

2、換句話說，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)的途徑無關(guān)。這就是蓋斯定律。和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。這就是蓋斯定律。1.1.看圖理解蓋斯定律看圖理解蓋斯定律海撥海撥400 m400 m海撥海撥100 m100 mA AB BH1 1+ +H2 2= = 02.2.用能量守恒定律論證蓋斯定律用能量守恒定律論證蓋斯定律3.3.蓋斯定律直觀化蓋斯定律直觀化H H1 1+ +H2 24.4.蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要意義蓋斯定律在科學(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)不容易直接發(fā)生，有些有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢，有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生，有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生）反應(yīng)

3、的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生）這些都給測(cè)量反應(yīng)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。熱計(jì)算出來。C C（s s）+ O+ O2 2（g g）=CO=CO（g g）因?yàn)椋┮驗(yàn)镃 C燃燒時(shí)不可能完全生燃燒時(shí)不可能完全生成成COCO，總有一部分，總有一部分COCO2 2生成，因此這個(gè)反應(yīng)的生成，因此這個(gè)反應(yīng)的H無法直接無法直接測(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)的應(yīng)的H。提示：提示：(1)C(s)+(1)C(s)+O O2 2(g)=(g)=CO=CO2

4、 2(g) (g) H1 1=-393.5 kJ/mol=-393.5 kJ/mol(2)CO(g)+ O(2)CO(g)+ O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H2 2=-283.0 kJ/mol=-283.0 kJ/mol1212O2HH2H1H1 1=H+H2 2 H = =H1 1-H2 2 = -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol) = -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol = -110.5 kJ/molC(s) + OC(s) + O2 2(g) = CO(g) (g) = CO(g)

5、H=-110.5 kJ/mol=-110.5 kJ/mol12二、反應(yīng)熱的計(jì)算反應(yīng)熱的計(jì)算1.1.有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算【例例1 1】25 25 、101 kPa101 kPa時(shí)，使時(shí)，使1.0 g1.0 g鈉與足量的氯氣反鈉與足量的氯氣反應(yīng)，生成氯化鈉晶體并放出應(yīng)，生成氯化鈉晶體并放出17.87 kJ17.87 kJ的熱量，求生成的熱量，求生成1 mol1 mol氯化鈉的反應(yīng)熱。氯化鈉的反應(yīng)熱。解析解析： Na(s) + ClNa(s) + Cl2 2(g) = NaCl(s)(g) = NaCl(s)17.87 kJ/g 17.87 kJ/g 23 g/mol = 4

6、11 kJ/mol23 g/mol = 411 kJ/mol答：生成答：生成1 mol NaCl1 mol NaCl時(shí)放出熱量時(shí)放出熱量411 kJ411 kJ。122.2.關(guān)于燃燒熱的計(jì)算關(guān)于燃燒熱的計(jì)算【例例2 2】乙醇的燃燒熱乙醇的燃燒熱H=-1366.8 kJ/mol=-1366.8 kJ/mol，在，在2525、101 kPa101 kPa時(shí)，時(shí)，1 kg1 kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量？乙醇充分燃燒后放出多少熱量？解析解析： n(Cn(C2 2H H5 5OH)= =21.74 molOH)= =21.74 mol1 kg C1 kg C2 2H H5 5OHOH燃燒后產(chǎn)生的熱量

7、：燃燒后產(chǎn)生的熱量：1366.8 kJ/mol1366.8 kJ/mol 21.74 mol=2.971 21.74 mol=2.97110104 4 kJkJ答：答：1 kg C1 kg C2 2H H5 5OHOH充分燃燒后放出充分燃燒后放出2.9712.97110104 4 kJkJ的熱量。的熱量。1000 g46 g / mol3.3.應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算關(guān)鍵：關(guān)鍵：目標(biāo)方程式的目標(biāo)方程式的“四則運(yùn)算式四則運(yùn)算式”的導(dǎo)出的導(dǎo)出方法：方法：(1)(1)寫出目標(biāo)方程式確定寫出目標(biāo)方程式確定“過渡物質(zhì)過渡物質(zhì)”( (要消去的物質(zhì)要消去的物質(zhì)) )(2)(2

8、)然后用消元法逐一消去然后用消元法逐一消去“過渡物質(zhì)過渡物質(zhì)”，導(dǎo)出，導(dǎo)出“四則四則運(yùn)算式運(yùn)算式”?！纠? 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CHCH3 3COOH(l)+ 2OCOOH(l)+ 2O2 2(g) = 2CO(g) = 2CO2 2(g) + 2H(g) + 2H2 2O(l)O(l) H1 1= -870.3 kJ/mol= -870.3 kJ/molC(s)+ OC(s)+ O2 2(g)= CO(g)= CO2 2(g) (g) H2 2= -393.5 kJ/mol= -393.5 kJ/molH H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g) =H(g)

9、 =H2 2O(l) O(l) H3 3= -285.8 kJ/mol= -285.8 kJ/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) + 2H2C(s) + 2H2 2 (g) + O (g) + O2 2 (g) = CH(g) = CH3 3COOH (l) COOH (l) 12【解析解析】分析各方程式的關(guān)系，知分析各方程式的關(guān)系，知 將方程式按將方程式按22 + + -組合得上述反應(yīng)方程式組合得上述反應(yīng)方程式即：即：H = 2= 2H2 2 + + H3 3 - -H1 1H =2(-393.5 kJ/mol)+(-285.8 kJ/mol)=2(-393.5

10、 kJ/mol)+(-285.8 kJ/mol) -(-870.3 kJ/mol) -(-870.3 kJ/mol) = - 488.3 kJ/mol = - 488.3 kJ/mol答：反應(yīng)答：反應(yīng)2C(s)+2H2C(s)+2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=CH(g)=CH3 3COOHCOOH(l)(l)的反應(yīng)的反應(yīng)為為-488.3 kJ/mol-488.3 kJ/mol1.1.蓋斯定律蓋斯定律根據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算根據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算2.2.有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算1.1.已知已知H H2 2(g)

11、+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g) H1 1=a kJmol=a kJmol-1-12H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g)O(g) H2 2=b kJmol=b kJmol-1-1H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l) H1 1=c kJmol=c kJmol-1-12H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l) H2 2=d kJmol=d kJmol-1-1下列關(guān)系式中正確的是（下列關(guān)系式中正確的是（ ）A Aa ab b0 B0 B

12、b bd d0 0 C C2a=b2a=b0 D0 D2c=d2c=d0 0C C12122.2.人體內(nèi)葡萄糖的消耗可用下述化學(xué)方程式表示：人體內(nèi)葡萄糖的消耗可用下述化學(xué)方程式表示：C C6 6H H1212O O6 6(s)+6O(s)+6O2 2(g)=6CO(g)=6CO2 2(g)+6H(g)+6H2 2O(l) O(l) H=-2800 kJ/mol=-2800 kJ/mol，若某人每天消耗若某人每天消耗12540 kJ12540 kJ熱量，他每天至少要攝入葡萄糖熱量，他每天至少要攝入葡萄糖 （ ） A.806 g B.1000 g C.1250 g D.1500 gA.806 g

13、B.1000 g C.1250 g D.1500 gA A3.3.已知金剛石和石墨分別在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程已知金剛石和石墨分別在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：式為：C(C(金剛石、金剛石、s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H=-395.41 kJ/mol=-395.41 kJ/mol，C(C(石墨、石墨、s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H=-393.51 kJ/mol=-393.51 kJ/mol，則金剛石轉(zhuǎn)化為石墨時(shí)的熱化學(xué)方程式為則金剛石轉(zhuǎn)化為石墨時(shí)的熱化學(xué)方程式為_。 C( C(金剛石、金剛石、s)= C(s)= C(石墨、石墨、s) s) H-1.90 kJ/mol-1.90 kJ/mol4.4.某次發(fā)射火箭，用某次發(fā)射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃燒，生成中燃燒，生成N N2 2、液、液態(tài)態(tài)H H2 2O O。已知：。已知：N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g) (g) H1 1=+67.2 kJ/mol =+67.2 kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2