人教版高二化学选修4 燃烧热 化学反应热的计算(1)-2PPT课件

有没有其他方法不需通过实验测定而直接得到？
盖斯在多次实验中发现，在H2SO4 →H2SO4·3H2O时，无论 一步进行还是分步进行，其总的热效应是相同的。
H2SO4 ΔH1 H2SO4·H2O ΔH2 H2SO4·2H2O ΔH3 H2SO4·3H2O
ΔH
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。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。——盖斯定律
盖斯定律的两种具体应用方法 （一）虚拟路径法
H2(g)＋－12 O2(g)
ΔH3
H2O(g)
ΔH1＝－285.8 kJ/mol
ΔH3＝ΔH1 ＋ΔH2
H2O(l)
ΔH2＝＋44.0 kJ/mol
ΔH3＝－241.8 kJ/mol
盖斯定律的两种具体应用方法 （一）虚拟路径法
CH4(g)＋－32 O2(g)
你能写出该反应的热化学方程式吗？
CH4(g)＋2O2(g) CO2(g)＋2H2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ/mol
CH4的燃烧热 燃烧热：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成 稳定的氧化物时所放出的热量。
CH4(g)＋2O2(g) CO2(g)＋2H2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ/mol
的氧化物时所放出的热量。
本节课小结 燃烧热：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定 的氧化物时所放出的热量。
金刚石 C(s) 氢气 H2(g)
一氧化碳 CO(g)
－395.0 －285.8 －283.0
石墨 C(s) 乙烷 C2H6(g) 乙炔 C2H2(g)
－393.5 －1 559.8 －1 299.6
练一练
2.甲醇是重要的化工原料，又可做为燃料。
已知甲醇的燃烧热ΔH ＝－725.8 kJ/mol。
CO2(g)＋2H2O(l)
（一）虚拟路径法
CH4(g)＋2O2(g)
ΔH
CO(g)＋2H2O(l)+－12 O2(g)
ΔH1＝－890.3 kJ/mol
ΔH3＝－283.0 kJ/mol
CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH ＝ΔH1－ ΔH3＝－890.3 kJ/mol－(－283.0 kJ/mol)
为了理解盖斯定律， 可以类比登山过程。
登山的高度与上山
的途径无关，只与
ΔH
起点和终点的相对
高度有关。重力做
功也只取决于始终
态。
化学反应的反应热也是只与反应的始态和 终态有关，而与反应的途径无关。
应用能量守恒论证盖斯定律
ΔH1 < 0
始态S ΔH3 IΔH4 ⅡΔH5 终态L
ΔH1＋ΔH2 ≡ 0
盖斯定律的两种具体应用方法 （二）热化学方程式叠加法
① CO(g)+－12 O2(g) ② CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)
ΔH1＝－283.0 kJ/mol
CO2(g)+2H2O(l) ΔH2＝－890.3 kJ/mol
③ CH4(g)+－32 O2(g) CO(g)+2H2O(l) ΔH3＝ ?
725.8 kJ
1 000 g
Q
32 g 1 000 g
＝
725.8 kJ
Q
Q ＝ 2.268×104 kJ
反应热、燃烧热、中和热的联系与区别
反应热：化学反应中吸收或释放的热量
任何反应
中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应 中和反应 生成1 mol H2O(l)时所放出的热量
燃烧热：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧 燃烧反应 生成稳定的氧化物时所放出的热量
（二）热化学方程式叠加法
④ CO2(g)
CO(g)+－12 O2(g)
ΔH4＝＋283.0 kJ/mol
② CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH2＝－890.3 kJ/mol
＋） ③ CH4(g)+－32 O2(g)
CO(g)+2H2O(l)
盖斯定律的两种具体应用方法
（二）热化学方程式叠加法
CH4(g)＋2O2(g)
ΔH
CO(g)＋2H2O(l)+－12 O2(g)
ΔH1＝－890.3 kJ/mol
CO2(g)＋2H2O(l)
（一）虚拟路径法
CH4(g)＋2O2(g)
ΔH
CO(g)＋2H2O(l)+－12 O2(g)
ΔH1＝－890.3 kJ/mol
ΔH3＝－283.0 kJ/mol
解法一 虚拟路径法
ΔH
C(s,石墨)＋O2(g)
C(s,金刚石)＋O2(g)
ΔH1＝－393.5 kJ/mol
CO2(g)
ΔH2＝－395.0 kJ/mol源自盖斯定律的两种具体应用方法
解法一 虚拟路径法
ΔH
C(s,石墨)＋O2(g)
C(s,金刚石)＋O2(g)
ΔH1＝－393.5 kJ/mol
ΔH1 ＝ΔH ＋ΔH2
第一章 第二节 燃烧热 化学反应热的计算（1）
高二年级 化学
主讲人 于乃佳 北京市第八十中学
你能想到哪些相关的化学知识呢？
① 从物质变化看： CH4＋2O2 CO2＋2H2O
② 从能量变化看：
理论计算：利用键能估算。 实验测定：
量热计
实验测得：在25 ℃、101 kPa时， 1 mol CH4完全燃烧生成液态水和 CO2，放出890.3 kJ的热量。
限定燃料的物质的量
CH4的燃烧热
燃烧热：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成
稳定的氧化物时所放出的热量。
CH4(g)＋2O2(g) CO2(g)＋2H2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ/mol
限定燃料的物质的量
CH4的燃烧热
燃烧热：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成
稳定的氧化物时所放出的热量。
盖斯定律是能量守 恒定律的必然结果，也 是能量守恒定律在化学 过程中的应用。
ΔH2 > 0
盖斯定律在科学研究中具有重要意义
（1）有些反应进行得很慢； （2）有些反应不容易直接发生； （3）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。
CO2(g)
ΔH2＝－395.0 kJ/mol
ΔH ＝＋1.5 kJ/mol
盖斯定律的两种具体应用方法 解法二 热化学方程式叠加法
名称 化学式 ΔH/(kJ·mol-1) 名称 化学式 ΔH/(kJ·mol-1)
金刚石 C(s)
－395.0 石墨 C(s)
－393.5
① C(s,石墨)＋O2(g) CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol ② C(s,金刚石)＋O2(g) CO2(g) ΔH2＝－395.0 kJ/mol
单位：kJ/mol
当家用燃气灶出现黄色火焰时， 你有什么好的解决方案？
CH4(g)＋－32 O2(g)
CO(g)＋2H2O(l)
ΔH ＝ ?
CH4(g)＋2O2(g) CO2(g)＋2H2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ/mol
CH4(g)＋－32 O2(g)
CO(g)＋2H2O(l) ΔH ＝ ?
① C(s,石墨)＋O2(g) CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol ④ CO2(g) C(s,金刚石)＋O2(g) ΔH2＝＋395.0 kJ/mol
③ C(s,石墨) C(s,金刚石) ΔH3＝？
盖斯定律的两种具体应用方法 解法二 热化学方程式叠加法
① C(s,石墨)＋O2(g) CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol ④ CO2(g) C(s,金刚石)＋O2(g) ΔH2＝＋395.0 kJ/mol
H2O(g) ΔH3＝？
请同学们利用虚拟路径法计算③的反应热。
盖斯定律的两种具体应用方法 （一）虚拟路径法
H2(g)＋－12 O2(g)
ΔH3
H2O(g)
盖斯定律的两种具体应用方法 （一）虚拟路径法
H2(g)＋－12 O2(g)
ΔH3
H2O(g)
ΔH1＝－285.8 kJ/mol
H2O(l)
ΔH2＝＋44.0 kJ/mol
生成物不能继续燃烧
CH4(g)＋2O2(g) CO2(g)＋2H2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ/mol
限定燃料的物质的量
CH4的燃烧热
燃烧热：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成
稳定的氧化物时所放出的热量。
生成物不能继续燃烧
① C→CO2(g)；② S→SO2(g)；③ H→H2O(l)
练一练 3. 已知金刚石和石墨的燃烧热数据如下，计算石墨转化
为金刚石的反应热。
名称 化学式 ΔH/(kJ·mol-1) 名称 化学式 ΔH/(kJ·mol-1)
金刚石 C(s)
－395.0 石墨 C(s)
－393.5
盖斯定律的两种具体应用方法
解法一 虚拟路径法
ΔH
C(s,石墨)
C(s,金刚石)
盖斯定律的两种具体应用方法
CO(g)＋2H2O(l)
ΔH ＝?
（一）虚拟路径法
CH4(g)＋－32 O2(g)
ΔH
CO(g)＋2H2O(l)
（一）虚拟路径法
CH4(g)＋－32 O2(g)
ΔH
CO(g)＋2H2O(l)
CH4(g)＋2O2(g)
ΔH1＝－890.3 kJ/mol
CO2(g)＋2H2O(l)
（一）虚拟路径法
根据你对燃烧热的理解，写出甲醇燃烧 的热化学方程式。 并计算25 ℃、101 kPa时,1 kg甲醇完全燃烧放出的热量。
CH3OH(l)＋－32 O2(g)
CO2(g)＋2H2O(l) ΔH ＝－725.8 kJ/mol
CH3OH(l)＋－32 O2(g)
32 g
CO2(g)＋2H2O(l) ΔH ＝－725.8 kJ/mol
盖斯定律的两种具体应用方法 （二）热化学方程式叠加法
① CO(g)+－12 O2(g) ② CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)
ΔH1＝－283.0 kJ/mol
CO2(g)+2H2O(l) ΔH2＝－890.3 kJ/mol
③ CH4(g)+－32 O2(g) CO(g)+2H2O(l) ΔH3＝ ?
盖斯定律的两种具体应用方法
（二）热化学方程式叠加法
④ CO2(g)
CO(g)+－12 O2(g)
ΔH4＝＋283.0 kJ/mol
② CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH2＝－890.3 kJ/mol
③ CH4(g)+－32 O2(g)
CO(g)+2H2O(l)
盖斯定律的两种具体应用方法
＝－607.3 kJ/mol
盖斯定律的两种具体应用方法 （二）热化学方程式叠加法
① CO(g)+－12 O2(g) ② CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)
ΔH1＝－283.0 kJ/mol
CO2(g)+2H2O(l) ΔH2＝－890.3 kJ/mol
③ CH4(g)+－32 O2(g) CO(g)+2H2O(l) ΔH3＝ ?
＋）
③ C(s,石墨) C(s,金刚石) ΔH3＝＋1.5 kJ/mol
“点石成金”，一直是化学家的追求。在20世纪50年 代通过高压研究和高压实验技术的发展，这种转化获得 了真正的成功。但该转化条件要求极高，产量 很低，金刚石颗粒小，科学家们还在继续研究。
本节课小结 燃烧热：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定
练一练
1.① 2H2(g)＋O2(g) 2H2O(l) ΔH1＝－571.6 kJ/mol
②
H2(g)＋
1 2
O2(g)
H2O(g) ΔH2＝－241.8 kJ/mol
则氢气的燃烧热ΔH ＝ －285.8 kJ/mol 。
25 ℃、101 kPa，一些物质的燃烧热
名称 化学式 ΔH/(kJ·mol-1) 名称 化学式 ΔH/(kJ·mol-1)
盖斯定律的两种具体应用方法 解法二 热化学方程式叠加法
① C(s,石墨)＋O2(g) CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol ② C(s,金刚石)＋O2(g) CO2(g) ΔH2＝－395.0 kJ/mol
③ C(s,石墨) C(s,金刚石) ΔH3＝？
盖斯定律的两种具体应用方法 解法二 热化学方程式叠加法
④ CO2(g)
CO(g)+－12 O2(g)
ΔH4＝＋283.0 kJ/mol
② CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH2＝－890.3 kJ/mol
＋）
③ CH4(g)+－32 O2(g)
CO(g)+2H2O(l) ΔH3＝ΔH4＋ΔH2
ΔH3＝－607.3 kJ/mol
盖斯定律的两种具体应用方法 （一）虚拟路径法
ΔH1 ＝ΔH2＋ΔH3
盖斯定律的两种具体应用方法 （一）虚拟路径法
已知：① H2(g)＋－12 O2(g)
H2O(l) ΔH1＝－285.8 kJ/mol
② H2O(l) H2O(g)
ΔH2＝＋44.0 kJ/mol
求：③ H2(g)＋－12 O2(g)