高中化学_化学反应热的计算课件_新人教版选修4

2020/5/21一、燃烧热例2：实验测得101kPa时1molH2完全燃烧放出393.5kJ的热量，这就是H2的燃烧热。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/mol例1：实验测得101kPa时1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，这就是C的燃烧热。C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－393.5kJ/mol2020/5/21一、燃烧热1.燃烧热的的概念:在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。指定压强C--CO2（g）S–SO2（g）H–H2O（l）单位:kJ/mol限定燃料的物质的量2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/mol思考:①C8H18的燃烧热是多少?△H=－5518KJ/mol②1molC8H18燃烧时放出了多少热?5518KJ2020/5/21一、燃烧热1.燃烧热的的概念:在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。注：Ⅰ、在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物如:C→C02，H→H20(l)，S→S02等Ⅱ、燃烧热通常由实验测得Ⅲ、可燃物以1mol为标准进行测量Ⅳ、其他化学计量数常用分数表示Ⅴ、用文字表述燃烧热（中和热）时，不带负号；若用△H表示，则必须带负号。2020/5/212.表示的意义：如:CH4的燃烧热为890.3KJ/mol.含义:在101KPa时,1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量.3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量Q放=n(可燃物)×△HCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=－890.31KJ/mol2020/5/21复习：热化学方程式的书写注意？（1）必须注明反应的温度和压强（若不指明为25℃、101kPa)（2）必须注明反应物、生成物的聚集状态，不用标沉淀和气体符号（3）热化学方程式中的系数仅表示物质的量，因此可以为整数，也可以为分数。但反应热的值必须与系数对应。（4）放热用“－”，吸热用“+”，单位kJ/mol（5）反应逆向进行，其反应热的数值与正反应相等、符号相反2020/5/21•5、注意：•①燃烧的条件是在101kPa（一般省略）；•②可燃物以1mol纯物质作为标准，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示；•③物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧时的△H均为负值；•④生成的产物是稳定的氧化物，C的燃烧热是指生成CO2，而不是CO；H2的燃烧热是指生成H2O(l)，而不是H2O(g)；H2S的燃烧热是指生成SO2。•如：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=－285.8kJ/mol•⑤燃烧的热化学方程式和燃烧热的热化学方程式、中和反应的热化学方程式和中和热的热化学方程式2020/5/21•答：①燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是1mol的纯物质；•②研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。【思考】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？2020/5/21练习：分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热？判断依据是什么？A.C（s）＋O2（g）=CO(g)ΔH=－110.5kJ/molB.C（s）＋O2（g）=CO2(g)ΔH=－393.5kJ/molC.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH=－571.6kJ/molD.H2(g)＋1／2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/molE.H2(g)＋1／2O2(g)=H2O(g)ΔH=－241.8kJ/molB.D2020/5/216、有关燃烧热的计算例：10g硫磺在氧气中完全燃烧生成气态SO2，放出的热量能使500gH2O温度由18℃升至62.4℃，则硫磺的燃烧热为，热化学方程式为。（已知每克水温度每升高1℃所需热量为4.18J）297kJ·mol-1S(s)＋O2(g)＝SO2(g)△H＝－297kJ·mol-12020/5/21燃烧热与中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化ΔH不同点反应物的量生成物的量反应热的含义ΔH0,单位kJ/mol放热反应1mol纯物质1mol水1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kJ/mol2020/5/212H2(g)+O2g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。1、已知：2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同（参照P7），为什么？请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。答:ΔH=-285.8kJ/mol不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具有的能量也不相同C(石墨s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-393.5kJ/molC(金刚石s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-395.0kJ/mol说明金刚石具有的总能量高，不稳定思考：如何测出该反应的反应热：①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?如果已知：②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol你能求出ΔH1吗？不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得△H1①+②=③，则ΔH1+ΔH2=ΔH3所以，ΔH1=ΔH3-ΔH2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol由上两例你能得出什么结论？影响反应热的因素1、与温度、压强有关2、与物质的状态有关3、与反应物的用量有关4、与反应条件（途径）无关——盖斯定律定压或定容条件下的任意化学反应，在不做其它功时，不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的（反应热的总值相等）。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。盖斯定律的本质：方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和。1、盖斯定律一、盖斯定律AB请思考：由起点A到终点B有多少条途径？从不同途径由A点到B点的位移有什么关系?登山的高度与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关如何理解盖斯定律？△H20△H10S（始态）L（终态）•先从始态S变化到到终态L，体系放出热量（△H10），然后从L到S，体系吸收热量(△H20)。•经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即△H1+△H2≡0ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。2、盖斯定律在科学研究中的重要意义•有些反应进行得很慢•有些反应不容易直接发生•有些反应的产品不纯（有副反应发生）•这些都给测量反应热造成了困难•利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。3、盖斯定律的应用关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质）然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。【解】根据题意，在101kPa时，1molCH4完全燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－890kJ／mol即CH4的燃烧热为890kJ／mol。由：Q=n×△H1000LCH4(标准状况)完全燃烧放出的热量为：Q=V(CH4)/Vm×△H=1000L/（22.4L·mol-1）×（—890kJ／mol）=44.6mol×（-890kJ／mol）＝—3.97×104kJ答：CH4的燃烧热为890kJ／mol，1000LCH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ。3、今有如下三个热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=akJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=bkJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=ckJ/mol关于它们的下列表述正确的是()A．它们都是吸热反应B．a、b和c均为正值C．a=bD．2b=cD盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同.换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关.因为有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难.此时如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来.