内容正文:
第二节
第2课时 反应热的计算
1
还记得反应热吗?
课前小忆
1、反应热的定义?
2、如何计算反应热呢?
在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量
△H=生成物的总能量-反应物的总能量。
还有哪些计算反应热的方法呢?
2
△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和
计算依据一 根据键能计算反应热
二、反应热的计算
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已知:CH3CH3→CH2=CH2+H2;
有关化学键的键能如下。
化学键 C-H C=C C-C H-H
键能 414.4 615.3 347.4 435.3
(kJ/mol)
试计算该反应的反应热。
随堂小练
ΔH =+125.6 kJ/mol
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计算依据二 热化学方程式
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) ∆H1=-483.2kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) ∆H2=?
热化学方程式与数学上的代数方程式相似,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。
反应热与各物质的物质的量成 。
正比
例如:
对于相同的反应,化学计量数增大n倍,反应热也相应增大n倍。
-241.6kJ/mol
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已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2;
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3。
常温下取体积比4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况),经完全燃烧后恢复至室温,则放出的热量为
随堂小练
-(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH3)
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解析 先算出甲烷和氢气各自的物质的量,再根据热化学方程式分别求算它们各自完全燃烧放出的热量,就可求出总热量。
n(气体)=0.5 mol,
n(CH4)=0.5 mol×4/5=0.4 mol,
n(H2)=0.5 mol×1/5=0.1 mol。
燃烧后恢复至室温,H2O为液态,所以放出热量:
Q=0.4 mol×(-ΔH1)+0.1 mol×(-1/2ΔH3)
=-(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH3)。
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计算依据三 燃烧热
方法二:
可燃物完全燃烧放出的热量=n(可燃物) × |ΔH|(燃烧热的绝对值)
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【例题1】黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2
的途径之一,反应的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
在25℃和101kPa时,1mol FeS2 (s)完全燃烧生成Fe2O3 (s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用,大大降低了生产成本,对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。
(1)请与出FeS2燃烧的热化学方程式。
(2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS₂的含量为90%)完全燃烧放出的热量。
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【解】(1)根据题意,FeS2燃烧的热化学方程式为:
FeS2+O2Fe2O3+2SO2(g) ∆H=-853 kJ/mol
(2)FeS2的摩尔质量为120g·mol-1。
1kg黄铁矿含FeS2的质量为:1000g×90%=900g
900gFeS的物质的量为:=7.5mol
理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为:7.5mol×853kJ/mol=6398kJ
答:(1)FeS2燃烧的热化学方程式:FeS2+O2Fe2O3+2SO2(g) ∆H=-853 kJ/mol
(2)理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为6398kJ。
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已知3.0 g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98 kJ,则表示乙烷燃烧热的热化学方程式是( )
A.2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3 119.6 kJ·mol-1
B.C2H6(g)+O2(g)=2CO(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
C.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
D.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
随堂小练
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计算依据四 盖斯定律
方法三: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∆H相加或相减,得到一个新的热化学方程式
数学本质——加和法
目的:始态和终态完全一