第一章化学反应与能量变化第五课时

第三节化学反应热的计算第一节化学反应与能量的变化第5课时中和热为57.3KJ/mol或ΔH=-57.3KJ/mol燃烧热：如H2的燃烧热为285.8KJ/mol或ΔH=-285.8KJ/mol（单位为KJ/mol）热量：吸收或放出50KJ反应热和焓变：有“正”“负”单位为KJ/mol自我检测123（1）3（2）3（3）DAACAC4、-285.8KJ/mol285.8KJ/mol5、C4H10(l)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2900KJ/mol课后作业123456789BDCABABCBC10C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5KJ/mol11、H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol12、286kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ/mol【知识回顾】•1、CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)•ΔH=-725.76KJ/mol•2、N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)•ΔH=-92KJ/mol化学反应热的计算：（1）根据化学方程式计算（依据：反应热与化学计量数成正比）（2）△H=反应物的键能总和–生成物的键能总和如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热△H1①能直接测定吗？如何测？②若不能直接测，怎么办？思考：•1、盖斯定律：不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。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。•一、盖斯定律△H＝△H1+△H2理解方法：ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5始态终态abcΔH1ΔH2ΔHΔH3ΔH4ΔH5AB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点的海拔高度有什么关系?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用能量守恒定律证明盖斯定律（阅读P11-12）始态终态ΔH1ΔH200△H1+△H2≡0能量的吸收或释放是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主；也就是说：物质没有变化，就不能引起能量的变化。2、盖斯定律的意义和应用：•对于有些反应（反应进行很慢，不能直接发生的反应，可逆反应和有副反应）的反应热难以测定，可以运用盖斯定义间接的计算出反应热。实例1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH3=?（3）C(s)+O2(g)CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)ΔH1ΔH3ΔH2(1)C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5KJ/mol(2)CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0KJ/mol△H2+△H3=△H1C(s)+1/2O2(g)==CO(g)△H3＝？CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g)△H1＝-393.5kJ/mol+)△H2+△H3=△H1∴△H3=△H1－△H2=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/molC(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH3=-110.5KJ/molC(s)+1/2O2(g)==CO(g)△H3＝？CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g)△H1＝-393.5kJ/mol-)（3）=（1）-（2）∴△H3=△H1－△H2=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol规律：化学方程式相加或减，对应的反应热（带符号）相加或减。下列数据表示H2的燃烧热吗？H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)==H2O(l)△H2＝－44kJ/mol已知H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H＝△H1＋△H2＝－285.8kJ/mol实例2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”。消去的技巧：目标方程式和已知方程式同类物质（同为反应物或同为生成物）相加；不同类物质（一个为反应物与一个为生成物）相减遵循数学基本原则例3：已知下列各反应的焓变①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H1=-1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H2=-635.1kJ/mol③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变△H4=+178.2kJ/mol④=②＋③－①①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1=-26.7KJ/mol例4②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2=-50.75KJ/mol③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3=-36.5KJ/mol计算反应：④FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)的焓变？④=（①×3-②-③×2）÷6ΔH3ΔH1-ΔH2-2ΔH36=+7.28KJ/mol3×（-26.7KJ/mol）-（-50.75KJ/mol）-2×（-36.5KJ/mol）6练习：同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：①P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2kJ/mol②P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H2=-738.5kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式。P4(s、白磷)=4P(s、红磷)△=-29.2kJ/mol①－4×②：二、反应热的计算：•1、根据（热）化学方程式计算：•方法一：依据：热化学方程式中，反应热的数值与各物质的化学计量数成正比。（反应物的物质的量改变与反应热改变倍数相同）•方法二：比例法•上下一致，左右相当Fe2O3+3H2==2Fe+3H2O△比例式：1mol3×22.4L2×56gn(Fe2O3)V(H2)m(Fe)==列比例式原则要保持：上下一致，左右相当即：同一物质的物理量及单位必须相同，不同物质之间物理量及单位可以不同，各物理量之间可以通过物质的量来转化。（方法二）上：1mol3×22.4L2×56g下：n(Fe2O3)V(H2)m(Fe)方法二：原理（比例法）2、根据燃烧热或中和热计算：•方法一：比例法•方法二：公式法•规律：•①Q=n×(-ΔH)【Q表示反应放出的热量，•n表示可燃物的物质的量，ΔH表示反应的燃烧热】•②Q=n×(-ΔH)【Q表示反应放出的热量，•n表示H2O的物质的量，ΔH=-57.3KJ/mol】3、根据盖斯定律计算：•（1）CH3COOH（l）+2O2=2CO2（g）+2H2O（l）△H1＝－870.3kJ/mol•（2）C（s）＋O2（g）=CO2（g）•ΔH2=－393．5kJ／mol•（3）H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）•△H3＝－285.8kJ/mol•试计算下列反应的反应热：•2C（s）+2H2（g）＋O2（g）=CH3COOH（l）；ΔH=？（4）=（2）×2+（3）×2-（1）ΔH=2ΔH2+2△H3-△H1•注意：•（1）热化学方程式中各物质的化学计量数改变，其反应热数值改变相同的倍数•（2）正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。•（3）化学方程式相加或减，对应的反应热•（带符号）相加或减。4、根据化学键的键能计算：•规律（公式法）•①△H=∑E(吸)-∑E(放)•②△H=反应物的键能总和–生成物的键能总和•③△H=∑E(生)-∑E(反)•△H的计算数值：吸“+”放“-”••④根据比热公式计算：△H=cm△T例5：按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题,已知：①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol②NH3(g)=NH3(aq)△H2=-35.1kJ/mol③HCl(g)=HCl(aq)△H3=-72.3kJ/mol④NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ/mol⑤NH4Cl(s)=NH4Cl(aq)△H5=？则第⑤个方程式中的反应热△H是________。根据盖斯定律和上述反应方程式得：⑤=④+③+②-①，即△H5=+16.3kJ/mol例6：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa时)说明：（1）可以在书中查找需要的数据（2）并告诉大家你设计的理由。查燃烧热表知：①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol所以，①-②得：C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H=+1.5kJ/mol你知道神六的火箭燃料是什么吗？例7：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/mol②N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol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。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol2×②－①：