第三节化学反应热的计算
化学选修4化学反应热的计算
1 2
O 2 ( g ) CO ( g )
①能直接测定吗?如何测? ②若不能直接测,怎么办?
C(s)+1/2O2(g)=CO(g)
△H3=?
+) CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3+ △H2= △H1 ∴△H3 = △H1 - △H2 △H1=-393.5 kJ/mol
即△H = △H1 —△H2
例2:写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa时) 说明:可以在书中查找需要的数据(P7)
查燃烧热表知(P7):
①C(石墨,s)+O2(g)==CO2(g) △H1=-393.5kJ/m ol ②C(金刚石,s)+O2(g)==CO2(g) △H2=-395.0kJ/m ol
第三节 化学反应热的计算
已知石墨的燃烧热:△H=-393.5kJ/mol 1.写出石墨的完全燃烧的热化学方程式
C ( g ) O 2 ( g ) CO 2 ( g ); H 393 .5 k J / mol S
2.二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式 CO 2 ( g ) C ( s ) O 2 ( g ); H 393 .5 kJ / mol
计算反应热时要注意哪些问题? 1、ΔH运算时要带符号 2、计量数的变化与反应热数值的变化要对应
如:图1和图2中, △H1、△H1、△H3三者之间的关系分别如何? 图1 △H1 B △H2 △H3 C 图2 △H1 A △H3 图2
B △H2
C
A
找出能量守恒的等量的关系(填写表中空白) 步 骤 1.找起点 2.找终点 3.过程 4.列式 图1 A C A→B→C A→C △H1+△H2=△H3
高中化学第三节 化学反应热的计算优秀课件
A.ΔH2>ΔH1 C.ΔH1+ΔH2=ΔH3
B.ΔH1+ΔH2>ΔH3 D.ΔH1<ΔH3
D
(二)“叠加减〞法--正向思维 消掉目标方程中没有的物质
C(s)+O2(g)=CO2(g)
△H1=-393.5 kJ/mol
-) CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0 kJ/mol
第三节 化学反响热的计算
一、盖斯定律
化学反响不管是一步完成还是分几步完成,其反响热 总是相同的。
化学反响的反响热只与反响体系的始态和终态有关, 而与反响的途径无关。
态:物质种类、物质的量、物质的状态及环境条件
A
ΔH
B
ΔH1
ΔH2
C
ΔH=ΔH1+ΔH2
阅读教材P11~12
2H2(g) +O2(g) =2H2O(l) △H1 < 0
5、反响热的大小比较 (江苏)以下热化学方程式程中△H前者大于后者的是〔 C
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H2
状态:s→l→g 变化时,会吸热; 反之会放热。
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3 S(g)+O2(g)=SO2(g) △H4
(2)“叠加减〞法 ①P4(白磷,s)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH1=-2 983.2 kJ·mol-1 ②P(红磷, s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) △H2= -738.5 kJ/mol ③P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH= ? 。 ③ = ① - 4×②
k〔J/2m〕oCl O(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0 kJ/mol
高考化学 第一章 第三节 化学反应热的计算课件 4
2.运用盖斯定律解题的常用方法 (1)虚拟路径法[以 C(s)+O2(g) CO2(g)为例]
图 1-3-1 则有:ΔH1=ΔH2+ห้องสมุดไป่ตู้H3。
(2)加合法:即将化学方程式像代数方程式那样进行代数运 算,反应热也以同样方式进行运算。
例如:求 P4(s,白磷)→P(s,红磷)的热化学方程式。
已知:①P4(s,白磷)+5O2(g) P4O10(s) ΔH1
CO(g)+12O2(g)
CO2(g) ΔH2=-282.57 kJ/mol
则反应 C(s)+O2(g) CO2 (g)的反应热为( D )。
A.+172.22 kJ/mol
B.-172.22 kJ/mol
C.+392.93 kJ/mol
D.-392.93 kJ/mol
解析:由盖斯定律可知ΔH=ΔH1+ΔH2=-110.35 kJ/mol +(-282.57 kJ/mol)=-392.93 kJ/mol,故 D 项正确。
若 C(s)+12O2(g)
CO(g)的反应热为 ΔH,则 ΔH=ΔH1-ΔH2
=__-__3_9_3_.5__k_J_/m__o_l-__(_-__2_8_3_._0_k_J_/m__o_l)__=-__1_1_0_._5_k_J_/m__o_l。
盖斯定律 1.盖斯定律的应用及意义 根据盖斯定律,可以将热化学方程式相加减,间接把一些 生产和科研中难以测定的反应热计算出来;还可以比较物质的 稳定性,通常来讲,放热反应的生成物比反应物稳定,吸热反 应的反应物比生成物稳定。
盖斯定律及其应用 【例 1】(2010 年广东理综)在 298 K、100 kPa 时,已知: 2H2O(g) O2(g)+2H2(g) ΔH1 Cl2(g)+H2(g) 2HCl(g) ΔH2 2Cl2(g)+2H2O(g) 4HCl(g)+O2(g) ΔH3 则ΔH3 与ΔH1 和ΔH2 间的关系正确的是( )。
第三节 盖斯定律化学反应热的计算 部分高考真题
第三节盖斯定律化学反应热的计算中和热:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。
强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为:H+(aq)+ OH- (aq) == H2O(l) △H= -57.3kJ/mol盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关。
假设反应体系的始态为S,终态为L,若S→L,△H﹤0;则L→S,△H﹥0。
1、100g碳燃烧所得气体中,CO占1/3体积,CO2占2/3体积,且C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)△H=-110.35 kJ·mol-1,CO(g)+1/2 O2(g)===CO2(g) △H=—282.57kJ·mol-1与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是( )A、392.92kJB、2489.44kJC、784.92kJD、3274.3kJ2、火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸汽。
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ·mol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ·mol-1则1mol气体肼和NO2完全反应时放出的热量为( )A、100.3kJB、567.85kJC、500.15kJD、601.7kJ3、已知:CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) △H=-Q1kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=-Q2kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=-Q3kJ·mol-1常温下,取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况),经完全燃烧后恢复到到常温,放出的热量(单位:kJ)为( )A、0.4Q1+0.05Q3B、0.4Q1+0.05Q2C、0.4Q1+0.1Q3D、0.4Q1+0.2Q34、充分燃烧一定量丁烷气体放出的热量为Q,完全吸收它生成的CO2生成正盐,需要5mol·L-1的kOH溶液100mL ,则丁烷的燃烧热为( )A、16QB、8QC、4QD、2Q5、已知胆矾溶于水时溶液温度降低。
课件6:1.3 化学反应热的计算
395.41 Q (用含 Q 的代数式表示)。
5.已知胆矾溶于水时溶液温度降低,胆矾分解的热化学
方程式为:
CuSO4•5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH= +Q1 kJ·mol-1
【答案】-339.2 kJ·mol-1
例2 写出石墨变成金刚石的热化学方程式。 (25 ℃,101 kPa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(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 ②C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-395.0 kJ·mol-1 所以, ①- ②得:
B
A 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?
如何理解盖斯定律?
A
ΔH
B
ΔH1
ΔH2
C
ΔH、ΔH1、ΔH2
之间有何关系?
ΔH=ΔH1+ΔH2
一.盖斯定律
1.盖斯定律的内容: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。
CO2占2/3体积,且
C(s)
+
1 2
O2(g)
===CO(g)
ΔH = -110.35 kJ·mol-1
CO(g)
+
1 2
O2(g)
===CO2(g)
ΔH = -282.57 kJ·mol-1
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( C )
A.392.92 kJ
B.2 489.44 kJ
化学反应热量的计算与反应焓
化学反应热量的计算与反应焓一、化学反应热量的概念1.化学反应热量:化学反应过程中放出或吸收的热量,简称反应热。
2.放热反应:在反应过程中放出热量的化学反应。
3.吸热反应:在反应过程中吸收热量的化学反应。
二、反应热量的计算方法1.反应热的计算公式:ΔH = Q(反应放出或吸收的热量)/ n(反应物或生成物的物质的量)2.反应热的测定方法:a)量热法:通过测定反应过程中温度变化来计算反应热。
b)量热计:常用的量热计有贝克曼温度计、环形量热计等。
三、反应焓的概念1.反应焓:化学反应过程中系统的内能变化,简称焓变。
2.反应焓的计算:ΔH = ΣH(生成物焓)- ΣH(反应物焓)四、反应焓的计算方法1.标准生成焓:在标准状态下,1mol物质所具有的焓值。
2.标准反应焓:在标准状态下,反应物与生成物标准生成焓的差值。
3.反应焓的计算公式:ΔH = ΣH(生成物)- ΣH(反应物)五、反应焓的应用1.判断反应自发性:根据吉布斯自由能公式ΔG = ΔH - TΔS,判断反应在一定温度下的自发性。
2.化学平衡:反应焓的变化影响化学平衡的移动。
3.能量转化:反应焓的变化反映了化学反应中能量的转化。
六、反应焓的单位1.标准摩尔焓:kJ/mol2.标准摩尔反应焓:kJ/mol七、注意事项1.反应热与反应焓是不同的概念,但在实际计算中常常相互关联。
2.反应热的测定应注意实验误差,提高实验准确性。
3.掌握反应焓的计算方法,有助于理解化学反应中的能量变化。
综上所述,化学反应热量的计算与反应焓是化学反应过程中重要的知识点。
掌握这些知识,有助于深入理解化学反应的本质和能量变化。
习题及方法:1.习题:已知1mol H2(g)与1mol O2(g)反应生成1mol H2O(l)放出285.8kJ的热量,求0.5mol H2(g)与0.5mol O2(g)反应生成1mol H2O(l)放出的热量。
解题方法:根据反应热的计算公式ΔH = Q/n,其中Q为反应放出的热量,n为反应物或生成物的物质的量。
第三节 化学反应热的计算
A
)
A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低 由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时, 由石墨制备金刚石是吸热反应 B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高 由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时, 由石墨制备金刚石是吸热反应 C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时, 由石墨制备金刚石是放热反应 D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时, 由石墨制备金刚石是放热反应
燃烧热通常可利用仪器由实验测得, 燃烧热通常可利用仪器由实验测得, C(s)+1/2O2(g)==CO(g) 的反应热 能直接测定吗? △H能直接测定吗?
在化学科学研究中,常常需要知道物质 在化学科学研究中, 在发生化学反应时的反应热,但有些反 在发生化学反应时的反应热, 应的反应热很难直接测得,我们怎样才 应的反应热很难直接测得, 能获得它们的反应热数据呢? 能获得它们的反应热数据呢?
不管化学反应是一步完成或分 几步完成,其反应热是相同 相同的 几步完成,其反应热是相同的。 化学反应的反应热只与反应体 化学反应的反应热只与反应体 反应热 系的始态和终态有关 始态和终态有关, 系的始态和终态有关,而与其 反应的途径无关 途径无关。 反应的途径无关。
A
△H1
B
△H2
C
பைடு நூலகம்
△H3
D
△H
课堂练习
1、已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为: 、已知 ℃ 下 石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为: C(石墨 O2(g) = CO2(g) △H = -393.51kJ/mol 石墨)+ 石墨 C(金刚石 O2(g) = CO2(g) △H = -395.41kJ/mol 金刚石)+ 金刚石 据此判断,下列说法正确的是( 据此判断,下列说法正确的是(
第一章 第三节化学反应热的计算
第三节 化学反应热的计算[知 识 梳 理]一、盖斯定律 1.内容不论化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的(填“相同”或“不同”)。
2.特点(1)反应的热效应只与始态、终态有关,与途径无关。
(2)反应热总值一定,如下图表示始态到终态的反应热。
则ΔH =ΔH 1+ΔH 2=ΔH 3+ΔH 4+ΔH 5。
(3)能量守恒:能量既不会增加,也不会减少,只会从一种形式转化为另一种形式。
【自主思考】已知H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =-241.8 kJ/mol ,而H 2O(g)―→H 2O(l) ΔH =-44.0 kJ/mol ,请问若1 mol H 2和12 mol O 2反应生成液态水,放出的热量是多少? 提示 Q =(241.8 kJ/mol +44 kJ/mol)×1 mol =285.8 kJ 。
二、反应热的计算 1.主要依据热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热等数据。
2.主要方法(1)依据热化学方程式:反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比,依据热化学方程式中的ΔH求反应热,如(2)依据盖斯定律:根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减,得到一个新的热化学方程式,同时反应热也作相应的改变。
(3)依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算:ΔH=Q吸-Q。
放(4)依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算:ΔH=E生成物-E。
反应物(5)依据物质的燃烧热ΔH计算:Q放=n可燃物×|ΔH|。
(6)依据比热公式计算:Q=cmΔt。
[效果自测]1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)同温同压下,氢气和氯气分别在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的ΔH 不同。
()(2)对于放热反应,放出的热量越多,ΔH就越大。
()(3)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1,ΔH=-571.6 kJ·mol-1的含义是指每摩尔该反应所放出的热量。
第三节_化学反应热的计算
第三节 化学反应热的计算1.盖斯定律:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。
2.盖斯定律的应用例1.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)+O 2(g)=CO 2(g) △H 1=-393.5kJ/mol②C(金刚石,s)+O 2(g)=CO 2(g) △H 2=-395.0kJ/mol例2.已知下列各反应的焓变①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O 2(g)=CaCO 3(s) △H 1 = -1206.8 kJ/mol ②Ca(s)+1/2O 2(g)=CaO(s) △H 2= -635.1 kJ/mol ③C(s,石墨)+O 2(g)=CO 2(g) △H 3 = -393.5 kJ/mol 试求:④CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)的焓变例3.按照盖斯定律,结合下述反应方程式回答问题,已知: ①NH 3(g)+HCl(g)=NH 4Cl(s) △H 1=-176kJ/mol ②NH 3(g)=NH 3(aq) △H 2=-35.1kJ/mol ③HCl(g) =HCl(aq) △H 3=-72.3kJ/mol④NH 3(aq)+ HCl(aq)=NH 4Cl(aq) △H 4=-52.3kJ/mol ⑤NH 4Cl(s)= NH 4Cl(aq) △H 5=?则第⑤个方程式中的反应热△H 是________。
例4.已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ ,则表示乙炔燃烧热的热化学方程式正确的是 ( )A. 2C 2H 2(g)+5O 2(g)=4CO 2(g)+2H 2O(l); ΔH =-4b kJ / molB. C 2H 2(g)+5/2O 2(g)=2CO 2(g)+H 2O(l); ΔH =+2b kJ / molC. C 2H 2(g)+5/2O 2(g)=2CO 2(g)+H 2O(l); ΔH =-2b kJ / molD. 2C 2H 2(g)+5O 2(g)=4CO 2(g)+2H 2O(l); ΔH =—b kJ / mol 例5.由金红石(TiO 2)制取单质Ti ,涉及到的步骤为:TiO 2TiCl 4Ti 已知:① C (s )+O 2(g )=CO 2(g ); ∆H =-393.5 kJ·mol -1 ② CO (g )+1/2O 2(g )=CO 2(g ); ∆H =-283 kJ·mol -1 ③ TiO 2(s )+2Cl 2(g )=TiCl 4(s )+O 2(g ); ∆H =+141 kJ·mol -1则TiO 2(s )+2Cl 2(g )+2C (s )=TiCl 4(s )+2CO (g )的∆H = 。
第三节化学反应热的计算
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3KJ/mol
0.418(t2 t1 ) Q cmT H KJ / mol n( H 2 O ) n( H 2O ) 0.025
误差分析
1、温度计测量盐酸温度后没有清洗就测量 NaOH溶液温度; 2、NaOH溶液分多次缓慢倒入小烧杯; 3、溶液混合后,立刻读取温度;
类型4:通过混合物组成计算反应的热效应 已知:CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) ΔH=- Q1 kJ•mol-1; 2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) ΔH=- Q2kJ•mol-1; H2O(g) == H2O(l) ΔH=- Q3 kJ•mol-1 常温下,取体积比为4:1的甲烷和H2的混合气体112L (标准状况下),经完全燃烧后恢复到常温,则放 出的热量为( ) A . 4Q1+0.5Q2 B. 4Q1+Q2+10Q3 C . 4Q1+2Q2 D. 4Q1+0.5Q2+9Q3
类型5:通过反应的热效应计算混合物的组成 已知: 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ·mol-1
现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃 烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695kJ, 则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是 ( ) A.1:1 B.1:3 C.1:4 D.2:3
C(石墨,s)+O2(g)==CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol----① C(金刚石,s)+O2(g)==CO2(g) △H2=-395.0kJ/mol---②
选修4 第一章 第三节 化学反应热的计算
第一章 化学反应与能量第三节 化学反应热的计算旧知识:一、△H 的计算(一) 用物质的能量计算——实际经常用于判断△H= H(生成物的总焓)-H(反应物的总焓)了解:物质的能量与稳定性的关(教辅 10页)不同的物质的能量(即焓)是不同的,对于物质的稳定性而言,存在着“能量越低越稳定”的规律。
因此,对于同素异形体之间的相互转化,若为放热反应,则生成物的能量低,生成物稳定;若为吸热反应,则反应物的能量低,反应物稳定。
(石墨比金刚石稳定)(同分异构体——正丁烷能量高,不稳定;异丁烷能量低,稳定)此稳定性是从物质的焓值大小、能量高低、焓变正负的角度来说的,能量越低,物质就越稳定。
这与常说的物质的热稳定性或对光的稳定性是有区别的。
热稳定性或光稳定性主要指物质在受热或光照条件下是否容易分解。
规律总结:(1)物质化学键键能越大,其能量(焓)越低,该物质越稳定。
(2)物质化学键键能越小,其能量(焓)越高,该物质越不稳定。
(二) 用化学键键能计算△H=E(反应物的键能总和)-E(生成物的键能总和)练习:教辅12页6、9题 13页考题4、6 22页2新知识:一、盖斯定律 (教材11页、教辅17页)(一)定义——化学反应的焓变只与反应体系的始态(各反应物)和终态(即生成物)有关,而与反应的途径无关。
(二)理解:1、反应的热效应只与始态与终态有关(位移与途径的关系)2、反应热的总值是一定的始态 终态 中间态1 中间态2 中间态3 △H 1 △H 2 △H △H 3 △H 4△H 5(三)盖斯定律的应用——主要用于计算一些不易测得的反应热练习:教辅20页例10二、利用热化学方程式进行计算热化学方程式可以加减教辅17页例7、21页例12总结:反应热的计算方式——教辅20页6点三、△H的大小比较教辅18页5练习:教辅18页例8 22页3、4 23页5。
第三节化学反应热的计算
第三节化学反应热的计算化学反应热是指化学反应过程中释放或吸收的热量。
了解和计算化学反应热对于热力学研究和工业生产具有重要意义。
本文将介绍化学反应热的计算方法,并以几个示例说明。
一、化学反应热的计算方法化学反应热的计算方法有多种,常用的有平均键能法、燃烧法和读数法。
1.平均键能法:该方法基于键能的概念,将反应物和生成物的键能之差作为反应热的近似值。
计算公式为:∆H=∑(生成物键能之和)-∑(反应物键能之和)2.燃烧法:该方法是将反应进行至完全燃烧,测量燃烧热,并以此作为反应热。
计算公式为:∆H=Q/M其中,Q为燃烧过程中释放的热量,M为燃烧物质的摩尔质量。
3.读数法:该方法是将反应进行至平衡态,并配平反应方程。
根据配平的化学方程式,通过查阅热力学数据手册,得到反应物和生成物的标准生成焓,然后计算反应热。
计算公式为:∆H=∑(生成物标准生成焓)-∑(反应物标准生成焓)其中,标准生成焓是指在标准状况(1 atm,298K)下,1摩尔物质生成时产生的热量。
二、示例分析1.氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水。
计算反应热。
配平反应方程为:2NaOH+HCl→NaCl+H2O根据反应方程式可知,生成物中NaCl的反应物系数为1,所以反应热的计算公式为:∆H=∆H(NaCl)-∆H(NaOH)从热力学数据手册中查得:∆H(NaCl) = -407 kJ/mol,∆H(NaOH) = -470.9 kJ/mol∆H = -407 - (-470.9) = 63.9 kJ/mol所以该反应的反应热为63.9 kJ/mol。
2.巫山石与硫酸反应生成硫酸铝和二氧化硫。
计算反应热。
配平反应方程为:Al2(SO4)3+3CaCO3→3CaSO4+Al2O3+3CO2根据反应方程式可知,生成物中CaSO4的反应物系数为3,所以反应热的计算公式为:∆H=3∆H(CaSO4)-∆H(Al2(SO4)3)从热力学数据手册中查得:∆H(CaSO4) = -1434 kJ/mol,∆H(Al2(SO4)3) = -3267.8 kJ/mol∆H = 3*(-1434) - (-3267.8) = 990.4 kJ/mol所以该反应的反应热为990.4 kJ/mol。
第三节 化学反应热的计算
L
A
△H1
Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
△H2
C
△H3
D
△H
主讲人:长顺民族高级中学
△H= △H1+ △H2 + △H3
谢小波
一 盖斯定律
⒊ 应用能量守恒定律对盖斯定律进行论证
△ △ △ A H BH C H D 2 1 3
△H
H H1 H 2 H3
谢小波
主讲人:长顺民族高级中学
如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热△H1
C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);
△H=-5518kJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); △H=-890.3kJ/mol
相同质量的H2、CO、辛烷、甲烷完全燃烧时放出热量最少 的是 A H2(g) B CO(g) C C8H18(l) D CH4(g)
主讲人:长顺民族高级中学 谢小波
课堂练习
乙醇的燃烧热为1366.8kJ/mol,在 25℃、101KPa时, 1kg乙醇充分燃 烧后放出多少热量?
29714kJ
主讲人:长顺民族高级中学 谢小波
课堂练习
在 101 kPa时,1mol CH4 完全燃 烧生成CO2和液态H2O,放出 890 kJ的热量,CH4 的燃烧热为多少? 2240 L CH4(标准状况)燃烧后所 产生的热量为多少?
△H1= - 393.5kJ/mol
②C(s ,金刚石)+O2(g) = CO2(g) △H2= - 395.0kJ/mol
△H= + 1.5kJ/mol
主讲人:长顺民族高级中学 谢小波
课堂练习
3. 已知 ① CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1= -283.0 kJ/mol ② H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ΔH2= -285.8 kJ/mol ③ C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2CO2(g) + 3 H2O(l)
盖斯定律
第三节 化学反应热的计算第1课时 化学反应热的计算[目标要求] 1.理解盖斯定律的意义。
2.能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。
一、盖斯定律 1.含义(1)不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
(2)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。
例如,ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3之间有如下的关系:ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3。
2.意义利用盖斯定律,可以间接地计算一些难以测定的反应热。
例如:C(s)+12O 2(g)===CO(g)上述反应在O 2供应充分时,可燃烧生成CO 2;O 2供应不充分时,虽可生成CO ,但同时还部分生成CO 2。
因此该反应的ΔH 不易测定,但是下述两个反应的ΔH 却可以直接测得:(1)C(s)+O 2(g)===CO 2(g)ΔH 1=-393.5 kJ·mol -1(2)CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g)ΔH 2=-283.0 kJ·mol -1根据盖斯定律,就可以计算出欲求反应的ΔH 。
分析上述两个反应的关系,即知:ΔH =ΔH 1-ΔH 2。
则C(s)与O 2(g)生成CO(g)的热化学方程式为C(s)+12O 2(g)===CO(g) ΔH =-110.5kJ·mol -1。
思维拓展 热化学方程式的性质(1)热化学方程式可以进行方向改变,方向改变时,反应热数值不变,符号相反。
(2)热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数。
(3)热化学方程式可以叠加,叠加时,物质和反应热同时叠加。
二、反应热的计算1.根据热化学方程式进行物质和反应热之间的求算例1 由氢气和氧气反应生成4.5 g 水蒸气放出60.45 kJ 的热量,则反应:2H 2(g)+ O 2(g)===2H 2O(g)的ΔH 为( )A .-483.6 kJ·mol -1B .-241.8 kJ·mol -1C .-120.6 kJ·mol -1D .+241.8 kJ·mol -12.利用燃烧热数据,求算燃烧反应中的其它物理量例2甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-11 kg CH4在25℃,101 kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量约为()A.-5.56×104 kJ·mol-1B.5.56×104 kJ·mol-1C.5.56×104 kJ D.-5.56×104 kJ3.利用盖斯定律的计算例3已知下列热化学方程式:①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1=-26.7 kJ·mol-1②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2=-50.75 kJ·mol-1③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)ΔH3=-36.5 kJ·mol-1则反应FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)的焓变为()A.+7.28 kJ·mol-1B.-7.28 kJ·mol-1C.+43.68 kJ·mol-1D.-43.68 kJ·mol-1知识点一盖斯定律及应用1.运用盖斯定律解答问题通常有两种方法:其一,虚拟路径法:如C(s)+O2(g)===CO2(g),可设置如下:ΔH1=ΔH2+ΔH3其二:加合(或叠加)法:即运用所给方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。
1.3 化学反应热的计算
第三节 化学反应热的计算1.“盖斯定律”是指化学反应热只与反应体系的始态与终态有关,而与反应途径无关。
2.反应热的数值与各物质的化学计量数成正比。
3.正逆反应的反应热数值相同,符号相反。
4.热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加、减,反应热也随之相加减。
盖斯定律[自学教材·填要点]1.内容不论化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的(填“相同”或“不同”)。
2.特点(1)反应的热效应只与始态、终态有关,与途径无关。
(2)反应热总值一定,如下图表示始态到终态的反应热。
则ΔH =ΔH 1+ΔH 2=ΔH 3+ΔH 4+ΔH 5。
3.应用实例(1)C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1=-393.5 kJ/mol , (2)CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2=-283.0 kJ/mol ,求C(s)+12O 2(g)===CO(g)的反应热ΔH 。
根据盖斯定律,知:ΔH 1=ΔH +ΔH 2,则:ΔH =ΔH 1-ΔH 2=-393.5-(-283.0)=-110.5_(kJ/mol)。
[师生互动·解疑难](1)同一物质状态变化时的热效应: A(s)吸热放热A(l)吸热放热A(g)。
(2)盖斯定律的应用方法: ①虚拟路径法:若反应物A 变为生成物D ,可以有两种途径: a .由A 直接变成D ,反应热为ΔH ;b .由A 经过B 变成C ,再由C 变成D ,每步的反应热分别为ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3。
如图所示:则有:ΔH =ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3 ②加合法:即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。
a .当热化学方程式乘以或除以某数时,ΔH 也相应乘以或除以某数。
b .当热化学方程式进行加减运算时,ΔH 也同样要进行加减运算,且要带“+”“-”符号,即把ΔH 看做一个整体进行运算。
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
化学选修第一章第三节化学反应热计算
考点一、盖斯定律
1、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
的(填“相同”或“不
同”)。
2、反应热特点
(1)反应的热效应只与始态、终态有关,与
无关。
考点一、盖斯定律
1、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 的(填“相同”或“不 同”)。 2、反应热特点 (1)反应的热效应只与始态、终态有关,与 反应途径 无关。
例8、已知:CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH1 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3 CuO(s)+CO(g)=Cu(s)+CO2(g) ΔH4 2CuO(s)+C(s)=2Cu(s)+CO2(g) ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断不正确的是 ( )
= -296kJ/mol
S(s) + O2(g) = SO2(g) △H=-296kJ/mol
2、根据燃烧热计算
例4、乙醇的燃烧热为-1366. 8kJ/mol,在 25℃、101KPa时, 1kg乙醇充分燃烧后 放出多少热量?
3、根据盖斯定律
例5、已知①2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=﹣221. 0kJ•mol﹣1
例3、4 g硫粉完全燃烧时放出37 kJ热量,该反应的热 化学方程式是:
。
考点三、反应热计算方法来自1、 有关热化学反应方程式的的含义及书写
例3、4 g硫粉完全燃烧时放出37 kJ热量,该反应的热 化学方程式是:
。
【解答】
4g
1
n(s) = 32g/mol = 8 mol
△H= -
37 kJ×8 1 mol
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第三节化学反应热的计算教学内容:利用盖斯定律进行化学反应热的计算教学目标:在质量守恒定律和能量守恒定律的基础上理解、掌握盖斯定律,并学会应用盖斯定律进行化学反应热的计算;进一步巩固对化学反应本质的理解。
教学过程:一、铺垫:[教师]下列数据表示燃烧热吗?whyH2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol[设计意图]与旧知识“燃烧热”相衔接,减少学生的陌生感,且为学生设计测定“C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?”做好知识与理解的铺垫。
[学生]不是,因为当水为液态是反应热才是燃烧热。
[教师]那么,H2的燃烧热△H究竟是多少?已知:H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol[学生]H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol二、引入:[教师]如何测出这个反应的反应热:C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?思考并回答:①能直接测出吗?如何测?②若不能直接测出,怎么办?[设计意图]使学生首先在无意识的情况下应用盖斯定律,以便对盖斯定律的理解。
[学生]讨论发现:不能直接测出得出方案:①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol①+ ②= ③,则ΔH1 + ΔH2 =ΔH3所以,ΔH1 =ΔH3-ΔH2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol[教师]为什么可以这样计算?应用了什么原理?三、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。
这就是盖斯定律。
[教师]盖斯何许人也?[学生]讲述盖斯的生平事迹。
四、对盖斯定律的理解与分析[教师]请观察思考:ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系?[学生]ΔH=ΔH1+ΔH2[教师]根据能量守恒定律引导学生理解盖斯定律。
五、应用盖斯定律计算反应热[教师]石墨能直接变成金刚石吗?例1: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。
[学生]查阅燃烧热数据,设计方案: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[教师]这个热化学方程式说明了什么?[学生]石墨不会自动变成金刚石;石墨与金刚石的能量相差不远。
[教师]你知道火箭的燃料是什么吗?例2:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O。
已知:N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=-534kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol请写出发射火箭反应的热化学方程式。
[学生]先确定反应物与生成物,再对两个已知方程式的反应热进行处理,△H=2△H2-△H1=-534kJ/mol2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H=-534kJ/mol[教师]你能设计出合理的路线吗?例3:按照盖斯定律,结合下述反应方程式,回答问题,已知:(1)NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)===NH3.H2O(aq) △H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g) +H2O(l)===HCl(aq) △H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+ HCl(aq)===NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)=== NH4Cl(aq) △H5=?则第(5)个方程式中的反应热△H是________。
[学生]根据盖斯定律和上述反应方程式得:(4)+ (3)+ (2)- (1)= (5),即Q= +16.3kJ/mol[学生]总结归纳盖斯定律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。
新课标人教版选修4-化学反应原理第一章教案第三节热化学方程式的书写及计算(学案)一、盖斯定律〖基础要点1〗盖斯定律:〖思考1〗对盖斯定律的理解:(1)(2)(3) (4)〖思考2〗△H1、△H1、△H1三种之间的关系如何?〖基础要点2〗计算的步骤? 1、找出能量守恒的等量的关系〖例题1〗试利用298K 时下列反应焓变的实验数据,计算在此温度下 C(s)+21O 2 (g)=CO(g)的反应焓变? 反应3 C(s)+ O 2 (g)=CO 2(g) △H 1=-393.5 KJ ·mol -1 反应1 CO(g)+21O 2 (g)=CO 2(g) △H 2=-283.0 KJ ·mol -1 反应2 方法1:以盖斯定律原理求解, 以要求的反应为基准(1)找起点C(s), (2) 终点是CO(g),(3) 总共经历了两个反应 C →CO 2→CO 。
(4) 也就说C →CO 的焓变为C →CO 2;CO 2→CO 之和。
注意:CO →CO 2 △H 2=-283.0 KJ ·mol -1那 CO 2→CO 的焓变就是= —△H 2=+283.0 KJ ·mol -1(5) 求解:△H 3=△H 1—△H 2=-393.5 KJ ·mol -1+283.0 KJ ·mol -1=-110.5 KJ ·mol -1方法2:以盖斯定律原理求解, 以要求的反应为基准(1)找起点C(s), (2)终点是CO 2(g),(3)总共经历了两个反应 C →CO 2;C →CO →CO 2。
(4)也就说C →CO 2的焓变为C →CO ;CO →CO 2之和。
则△H 1=△H 3+△H 2(5)求解:C →CO △H 3=△H 1— △H 2=-110.5 KJ ·mol -1 方法3:利用方程组求解(1) 找出头尾 同上 (2) 找出中间产物 CO 2(3) 利用方程组消去中间产物 反应1-反应2=反应3 (4) 列式: △H 1—△H 2=△H 3 (5) 求解可得 二、反应热的计算:〖练习1〗298K ,101KPa 时,将1.0 g 钠与足量的氯气反应,生成氯化钠晶体并放出17.87 KJ 的热量,求生成1mol 氯化钠的反应热?〖练习2〗乙醇的燃烧热是△H=-1366.8KJ/mol ,在此温度下,1Kg 乙醇充分燃烧后放出多少热量?〖练习3〗已知下列反应的反应热为:(1)CH 3COOH (l )+2O 2(g )=2CO 2(g)+2H 2O(l) △H1=-870.3KJ/mol (2)C(s)+O 2(g)=CO 2(g) △H=—393.5KJ/mol (3) H 2(g)+21O 2(g)=H 2O(l) △H=—285.8KJ/mol试计算下列反应的反应热:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)〖分层练习〗1、下列热化学方程式中,△H能正确表示物质的燃烧热的是()A.CO(g) +1/2O2(g) ==CO2(g); △H=-283.0 kJ/molB C(s) +1/2O2(g) ==CO(g); △H=-110.5 kJ/molC. H2(g) +1/2O2(g)==H2O(g); △H=-241.8 kJ/molD.2C8H18(l) +25O2(g)==16CO2(g)+18H2O(l); △H=-11036 kJ/mol2、已知常温时红磷比白磷稳定,在下列反应中:4P(白磷,s)+5O2(g)====2P2O5(s);△H=== -a kJ/mol4P(红磷,s)+5O2(g)====2P2O5(s);△H=== -b kJ/mol若a、b均大于零,则a和b的关系为()A.a<b B.a=bC.a>bD.无法确定3、已知:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l);△H=-57.3 kJ·mol-1。
现将一定量的稀盐酸、浓硫酸、稀醋酸分别和1L 1mol·L-1的NaOH溶液恰好完全反应,其反应热分别为△H1、△H2、△H3,,则△H1、△H2和△H3的大小关系为( )A.△H1==△H2>△H3B.△H3>△H2>△H1C.△H3>△H1>△H2D.△H2>△H1>△H34、已知25℃、101 kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨)+O2(g) =CO2(g) ;△H=-393.51 kJ·mol-1C (金刚石) +O2 (g) =CO2(g) ;△H=-395.41 kJ·mol-1据此判断,下列说法正确的是( )A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高5、已知⑴H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(g) ;△H1=a kJ·mol-1⑵ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g) ;△H2=b kJ·mol-1⑶H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(l) ;△H1=c kJ·mol-1⑷ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l) ;△H2=d kJ·mol-1下列关系式中正确的是()A.a<b<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>06、已知在1×105 Pa,298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )A. H2O(g) == H2(g)+1/2 O2(g);△H1=+242 kJ·mol-1B. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l);△H2=- 484 kJ·mol-1C. H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(g) ;△H1=+242 kJ·mol-1D. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g);△H2=+484 kJ·mol-17、已知反应X+Y==M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的( )A.X的能量一定高于M B. Y的能量一定高于NC.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生8、一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ(Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol·L-1的KOH溶液100ml,恰好生成正盐,则此条件下反应: C4H10(g)+13/2O2(g)== 4 CO2 (g)+ 5 H2O(g)的△H为A. +8Q kJB. +16Q kJC. -8Q kJD. -16Q kJ。