内容正文:
第二节 反应热的计算
第二课时
反应热的计算
第一章 化学反应的热效应
1、学会反应热的几种计算方法,正确书写和利用热化学方程式。
2、通过计算反应热,体会反应热与反应条件、能量利用的关系,能合理利用反应热,感受定量研究的意义。
学习目标
课堂练习1、【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+11O2 2Fe2O3+8SO2
在25℃和101kPa时,1molFeS2(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)请写出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
注意:质量、物质的量、反应热和热量的换算和单位
6398KJ
FeS2(s)+O2 (g) =Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH =-853 kJ·mol-1
阅读课本P15了解反应热的计算类型与方法
题型一:根据化学方程式计算
计算依据:对于相同的反应,反应热与反应物参加反应的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方程式,则按照化学计量数与ΔH的关系计算反应热。若没有给出热化学方程式,可先写出热化学方程式,再根据热化学方程式所体现的物质与物质间、物质与反应热间的关系直接或间接求算物质的质量或反应热。
课本P16 例2
①C(s)+H2O(g) = CO(g) + H2 (g) ΔH1=+131.5kJ/mol
②CH4(g)+ H2O(g)= CO (g)+3H2(g) ΔH2=+205.9 kJ/mol
试计算 CH4 (g) = C(s)+2H2(g) 的ΔH。
课堂练习2、课本P16例题3
加合
调整
找出
①C(s)+H2O(g) = CO(g) + H2 (g) ΔH1=+131.5kJ/mol
②CH4(g)+ H2O(g)= CO (g)+3H2(g) ΔH2=+205.9 kJ/mol
CH4 (g) = C(s)+2H2(g) ΔH=- -ΔH1+ ΔH2 =+74.4kJ/mol
CO(g) + H2 (g) =C(s)+H2O(g) -ΔH1= —131.5kJ/mol
+)
计算反应热最基本的方法是应用盖斯定律。高考题中往往给出几个已知的热化学方程式,然后要求计算与之有关的目标热化学方程式的反应热,此时可应用盖斯定律进行计算。
题型二:根据盖斯定律计算
课堂练习3、计算下列反应的反应热
(1)(2018·全国卷Ⅰ)
已知:①2N2O5(g)══2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=-4.4 kJ·mol-1
②2NO2(g)══N2O4(g) ΔH2=-55.3 kJ·mol-1
则反应N2O5(g)══2NO2(g)+1/2O2(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。
+53.1
(2)CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。CH4CO2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)+1/2O2(g)══CO(g) ΔH=-111 kJ·mol-1
该催化重整反应的ΔH=______kJ·mol-1。
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题型三:根据反应物和生成物的键能计算
(1)计算公式:ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,即ΔH=∑E反-∑E生(E表示键能)。
(2)计算关键:正确找出反应物和生成物所含化学键的数目,如1个H2O分子中含有2个共价键,1个NH3分子中含有3个共价键等。要注意晶体结构中化学键的情况,常见的有1 mol P4含有6 mol P—P键,1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si键,1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C键,1 mol金刚石含有2 mol C—C键,1 mol SiO2含有4 mol Si—O键。
如反应3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)
ΔH=3E(H—H)+E(N≡N)-6E(N—H)。
共价键 H- H H-O
键能/(kJ·mol-1) 436 463
热化学方程式 2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·mol-1
课堂练习3、 (2021浙江)已知共价键的键