选修四 第一章第三节 化学反应热的计算

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1、第三节化学反应热的计算教学目标：掌握盖斯定律并能进行化学反应热的简单计算思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？强调：正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。知识回顾已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol1）写出石墨的完全燃烧的热化学方程式2）二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式应用：热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应[思考]298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=-92.38k

2、J/mol在该温度下，取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态，1molN2(g)和3molH2(g)不能完全反应生成2molNH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ如何测定如下反应: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]计算一．盖斯定律：1.盖斯定律的内容:不管化学反应是

3、一步完成或分几步完成,其反应热相同。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。2.盖斯定律直观化△H＝△H1+△H2CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2实例1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H1＝？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H3＝-393.5kJ/mol+)△H1+△H2=△H3∴△H1=△H3－△H2=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110

4、.5kJ/mol如何测定如下反应: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]计算C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H1＝-110.5kJ/mol下列数据表示H2的燃烧热吗？Why？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有些化学反应进行很慢或不

5、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。2．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：1.写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)2.然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。盖斯简介【例1】已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);ΔH2=－285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l);ΔH3=-

6、1370kJ/mol试计算:④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH【解】：①×2+②×4-③=④ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol例2：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。用一用盖斯定律石墨能直接变成金刚石吗？查燃烧热表知：①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金刚石

7、，s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol解:①-②得：C(石墨，s)=C(金刚石，s);△H=+1.5kJ/mol观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？需要什么条件？若金刚石、石墨共1mol混合在氧气中燃烧,产热QKJ,则两者的物质的量之比为:Q-393.5395-Q你知道神六的火箭燃料是什么吗？例3：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=+67.2kJ/molN2H4(g)+

8、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/mol例4：已知：CH４(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-Q1KJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）;△H=-Q2KJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）;△H=-Q3KJ/mol常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气