高中化学选修四化学反应热的计算(20200416203730)
人教版化学选修4第一章第三节化学反应热的计算
许多燃烧反应的反应热可以用如
图所示的装置测定。利用该装置
能直接测定反应C(s)热吗？若不能
直接测定，怎么办？
1.理解盖斯定律的意义。 2.能用盖斯定律、热化学方程式进行简单 的反应热的计算。 （重点）
一、盖斯定律
1840年，瑞士化学家盖斯（G.H.Hess）通过大量实 验证明，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。
【练一练】
在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：① C(s)＋O2(g)====CO2(g)
ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
②CO2(g)＋C(s)====2CO(g)
ΔH2＝+172.5 kJ·mol－1 ③S(s)＋O2(g)====SO2(g)ΔH3＝－296.0 kJ·mol－1
请写出CO与SO2反应的热化学方程式。
2CO(g)＋SO2(g)====S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol－1
___________________________________________。
1.盖斯定律
根据热化学方程式进行计算
2.有关反应热的计算
根据盖斯定律进行计算
1．下列关于盖斯定律描述不正确的是( A )
3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ( C )
A.ΔH1>0,ΔH3<0
B.ΔH2>0,ΔH4>0
C.ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
2.关于燃烧热的计算
【例题2】乙醇的燃烧热ΔH=-1 366.8 kJ/mol，在25℃、 101 kPa时，1 kg乙醇充分燃烧放出多少热量？
反应热的计算
1、浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1mol水时，放出的热量一定大于57.3kJ（浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量）
2、醋酸和氢氧化钠溶液反应生成1mol水时，放出的热量一定小于57.3kJ（醋酸电离会吸热）
3、稀硫酸和氢氧化钡溶液反应生成1mol水时，放出的热量一定大于57.3kJ（SO42-和Ba2+反应生成的BaSO4沉淀会放热）
-116
练习3：[2018年全国II卷]CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)
已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol−1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol−1
C(s)+
O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol−1
练习：下列各组热化学方程式中，△H1>△H2的是（ ）①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H1 H2(g)+I2(g)=2HI(g) △H2②C2H4O2(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H1 C2H4O2(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H2③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H1 Na2O(s)+H2O(l)=2NaOH( aq) △H2④2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H1 2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g) △H2A.②③ B.①④ C.①② D.③④
+247
3.利用燃烧热求反应热
化学反应热的计算
根据表1-1燃烧热知：
①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) △H1= -393.5kJ/mol ②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) △H2= -395.0kJ/mol
C(石墨，s)= C(金刚石，s) △H=? 石墨
金刚石
CO2
C(石墨，s)= C(金刚石，s) △H= △H1 - △H2 = +1.5kJ/mol
ΔH3＝ + 240 kJ·mol－1 D.＋130
C(s)＋ 分析
1 2
O2(g)＋H2O(g)===
C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(Cg)O＋(g12)＋OH2(2g(g) )
ΔH1＝
1 2
ΔH2+ΔH3
化简得ΔHC(=s)E＋(H反2O应(g)=物==总CO键(g)能＋H)2-(Eg)(生ΔH成1 =物+13总0 k键J/m能ol )
16
根据表1-1燃烧热知：
①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) △H1= -393.5kJ/mol ① ②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) △H2= -395.0kJ/mol ②
C(石墨，s)= C(金刚石，s) △H=? 由①－②得： C(石墨，s)+O2(g)－C(金刚石，s)－O2(g)=CO2(g)－CO2(g) △H= △H1 - △H2
(3)始态和终态相同反应的途径有如下三种： ΔH＝ ΔH1＋ΔH2 ＝_Δ_H__3＋__Δ__H_4_＋__Δ_H__5_
H1 a H2
始态
H
终态
H3 b
c H5
H4
8
根据如下两个反应
Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅱ计.算CO出(gC)(＋s)＋12O122O(g2)(=g=)===C=OC2O(g()g)的Δ反H2应＝热－Δ28H3。.0 kJ·mol－1
高中化学选修4第一章第三节反应热的计算
小结：1、根据热化学方程式进行计算：
热化学方程式与数学上的方程式相似，可以
移项同时改变正、负号；各项的化学计量数包括
△H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。其
计算方法步骤与根据一般化学方程式计算相似， 可以把反应热看作方程式内的一项进行处理。
例 2 、乙醇的燃烧热△ H=—1366.8 kJ/mol ，在 25 ℃、 101 kPa时，1 kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？ 解：C2H5OH的摩尔质量是46 g/mol 1 kgC2H5OH 的物质的量=1000 g/ 46 g.mol-1 1 kgC2H5OH燃烧后放出热量=1366.8 kJ/mol × 21.74 mol =2.971 × 104 kJ
热和化学计量数之间的对应关系，把反应热看作化学方
程式中的一个“生成物”，类似于化学方程式计算的题
目进行计算。 例 4 、已知下列两个热化学方程式： 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H=571.6 kJ/mol ， C3H8(g) + 5H2O(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H=2220kJ/mol实验测得氢气和丙 烷的混合气体共 5 mol，完全燃烧时放出热量 3847 kJ， 则混合气体中氢气和丙烷的体积比是 （ ） A31 B14 C13 D11
答：1 kgC2H5OH燃烧后放出 2.971 × 104 kJ热量。
小结：2、根据燃烧热计算可燃物燃烧产生的热量： 可燃物完全燃烧产生的热量= 可燃物的物质的量 燃烧 热
例3、已知下列反应的反应热
（1）CH3COOH(l) 2O2(g) 2CO2(g) 2H2O(l) kJ/mol △H1=870.3
（2）C(s) O2(g) = CO2(g)
盖斯定律 反应热的计算(高中化学选修4)
如图1所示，反应的始态到达终态有三个不同的途径： 途径1：经过一步反应直接达到终态，反应热为△H 途径2：经过两步反应达到终态，反应热分别为△H1、 △H2，总反应热为： △H1 + △H2 途径3：经过三步反应达到终态，反应热分别为△H3、 △H4、△H5，总反应热为：△H3+△H4+△H5
中间产物1 △H 1 △H 2
解析：根据“化学反应的能量变化与反应物消耗量、 生成物的生成量成正比”。可知： (1)生成1mol NaCl消耗的金属Na的质量是1g的多少倍， 则反应放出的热量就是17.87kJ的多少倍。 (2)消耗22.4LCl2时消耗的金属Na的质量是1g的多少倍， 则反应放出的热量就是17.87kJ的多少倍。
应用时要注意调整化学计量数，设法抵消中间产物。
课堂练习 1.已知热化学方程式：
①C(s)+O2(g)=CO2(g)
△H=－393.5kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=－566.0kJ/mol 求C(s)+ 1 O2(g)=CO(g)的反应热。 2 2.已知热化学方程式：
例3：已知热化学方程式：
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=－566.0kJ/mol 求C(s)+ 1 O2(g)=CO(g)的反应热。 2 分析： 欲求2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反应热，可以认 为C(s)先是燃烧生成CO(g)，然后由CO(g)燃烧生成 CO2(g)。转化关系表示如下：
热化学方程式1 ± 热化学方程式2 ＝ 热化学方程式3 (△H1) (△H2) (△H3)
化学反应热的计算方法
化学反应热的计算方法
以下是 6 条关于化学反应热的计算方法：
1. 直接测量法呀，这就像你直接用温度计测量体温一样简单！比如说，咱可以通过实验装置直接测量反应过程中热量的变化。
就好像你想知道自己发烧没，直接拿体温计一量就清楚啦，多直白呀！
2. 利用热化学方程式计算，这就跟搭积木一样！比如氢气燃烧的热化学方程式，你根据方程式中的系数和已知的反应热，就能算出其他情况下的反应热啦。
这不就像你知道了搭一个小房子需要几块积木，那搭个大一点的房子，不就能轻松算出需要多少积木嘛！
3. 通过生成焓来计算，哇哦，这就好像给每个物质都标上一个特别的“价格标签”呢！比如说碳燃烧生成二氧化碳，我们知道各种物质的生成焓，那就可以通过它们之间的差值来计算反应热，就跟你知道每种商品的价格，然后很容易算出买一堆东西要花多少钱一样，神奇吧！
4. 利用键能来计算，这就如同了解每个化学键的“力量”哟！比如氮气和氢气反应生成氨气，知道了各种化学键的键能，就能算出反应热啦。
就好像你知道了每个弹簧的弹力大小，那多个弹簧组合起来产生的力量变化不也就清楚啦！
5. 还可以用 Hess 定律来算呢，哈哈，这就好像走迷宫找到了一条捷径！通过一些已知的反应热，利用这个定律就能巧妙地算出所求反应的热呀。
就
像你在迷宫里绕来绕去找不到出口，突然发现有个通道能直接带你出去，那感觉多棒呀！
6. 还有绝热反应来计算呀，这可真有意思，就像给反应穿上了“绝热衣”！比如某些特殊情况下的反应，咱可以通过绝热条件来分析和计算反应热呢。
想想看，就像给一个东西裹上了特殊的保护套，然后去研究它的变化，多新奇呀！
我觉得呀，这些计算方法都各有各的神奇之处，学会了就能轻松搞定化学反应热的计算啦，大家可得好好掌握呀！。
化学反应热的五种计算方法！
化学反应热的五种计算⽅法！Ai-化学李⽼师⼯作室欢迎您根据热化学⽅程式、盖斯定律和燃烧热的数据，可以计算⼀些反应的反应热。
反应热、燃烧热的简单计算都是以它们的定义为基础的，只要掌握了它们的定义的内涵，注意单位的转化即可。
(1)热化学⽅程式中化学计量数之⽐等于各物质物质的量之⽐；还等于反应热之⽐。
(2)热化学⽅程式之间可以进⾏加减运算。
1、根据实验测得热量的数据求算反应热的定义表明：反应热是指化学反应过程中放出或吸收的热量，可以通过实验直接测定。
例如：燃烧6g炭全部⽣成⽓体时放出的热量，如果全部被⽔吸收，可使1kg⽔由20℃升⾼到67℃，⽔的⽐热为4.2kJ/(kg·℃)，求炭的燃烧热。
2、根据物质能量的变化求算根据能量守恒，反应热等于⽣成物具有的总能量与反应物具有的总能量的差值。
当E1(反应物)＞E2(⽣成物)时，△H＜0，是放热反应；反之，是吸热反应。
△H＝ΣE⽣成物－ΣE反应物如图所⽰：该⽅法只能⽤于定性判断⼀个反应是放热还是吸热，因为物质的绝对能量是测不到的。
3、根据反应实质键能的⼤⼩求算化学反应的实质是旧键的断裂和新键的⽣成，其中旧键的断裂要吸收能量，新键的⽣成要放出能量，由此得出化学反应的热效应(反应热)和键能的关系：△H ＝E1(反应物的键能总和)-E2(⽣成物的键能总和)4、根据热化学⽅程式求算热化学⽅程式中表明了化学反应中能量的变化。
△H的⼤⼩与⽅程式中物质的系数⼤⼩成正⽐。
例如： H2(g) ＋1/2O2(g) = H2O(g) △H ＝－241.8 KJ/ mol则：2H2 (g)＋O2(g) = 2H2O(g) △H ＝？5、根据盖斯定律的规律求算盖斯定律是热化学中⼀个相当有实⽤价值的定律。
其内容是不管化学反应过程是⼀步完成还是分⼏步完成，总过程的热效应是相同的，即⼀步完成的反应热等于分⼏步完成的反应热之和。
利⽤这⼀规律，可以从已经测定的反应的热效应来计算难于测量或不能测量反应的热效应，它是间接求算反应热的常⽤⽅法。
考点精讲：反应热的计算
反应热的计算【考点精讲】反应热的计算是化学概念和化学计算的一个结合点。
反应热的大小与反应的条件、反应物、生成物的种类、状态及物质的量有关。
反应热计算的类型及方法：（1）根据热化学方程式计算：反应热与反应物的物质的量成正比。
（2）根据反应物和生成物的能量计算：ΔH＝生成物的能量和－反应物的能量和。
（3）根据反应物和生成物的键能计算：通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能，键能通常用E表示，单位为kJ/mol或kJ·mol－1。
方法：ΔH＝∑E（反应物）－∑E（生成物），即ΔH等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。
如反应H2（g）＋Cl2（g）＝2HCl（g）ΔH＝E（H—H）＋E（Cl—Cl）－2E（H—Cl）。
（4）根据盖斯定律计算：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，而与反应的途径无关。
可以采用虚拟路径法或方程式加合法计算。
（5）根据物质的燃烧热数值计算：Q（放）＝n（可燃物）×｜ΔH｜。
（6）根据比热公式进行计算：Q＝cmΔt。
【典例精析】例题1 在一定条件下，甲烷与一氧化碳的燃烧的热化学方程式分别为：CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）△H ＝－890kJ/mol2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）△H＝－mol一定量的甲烷与一氧化碳的混合气完全燃烧时，放出的热量为kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50g白色沉淀。
求混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比。
思路导航：由所给热化学方程式可知，甲烷与一氧化碳的燃烧热分别为890kJ/mol、283kJ/mol。
设混合气体中甲烷与一氧化碳的物质的量分别为x mol和y mol。
50g白色沉淀即的碳酸钙，由碳的守恒可知：x＋y＝两气体燃烧放出的热量可列等式：890x＋283y＝解得：x＝y＝故混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比为2：3。
《化学反应热的计算》人教版高二化学选修4PPT课件(第二课时)
是
(5) 若有1molN≡N键断裂，则有6molN﹣H键生成。
否
(6) 若反应体系中N2、H2、NH3的百分含量不变。
是
(7) 反应体系中平均相对分子质量一定。
是
(8) 若体系的体积一定，气体的密度一定。
否
(9) 若体系的体积一定，气体的压强一定。
是
人教版高中化学必修二精品课件
一、化学反应限度
5、化学平衡状态的判断
2NO(无色)＋O2(无色)在密闭容器中反应，达到化学平衡状
A.单位时间内生成n mol O2同时生成2n mol NO2 B.单位时间内生成n mol O2同时生成2n mol NO
C.c(NO2):c(NO):c(CO2)= 2: 2: 1
D.混合气体的颜色不再改变
F.混合气体的密度不再改变
E.混合气体的平均相对分子质量不再改变
H＝+141kJ·mol 1
则：TiO2 s ＋ 2Cl2 g ＋ 2C s ＝ TiCl4 s ＋ 2CO g 的 H
H = 80 kJ·mol -1
典型例题
练习6 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) ΔH3= －1370 kJ/mol 计算: 2CO(g)＋ 4 H2(g)= H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH
人教版高中化学必修二精品课件
一、化学反应限度
2、化学平衡状态的建立
最大 为零