内容正文:
高中化学
微课堂
CHEMISTRY
第一章 化学反应的热效应
1.2 反应热的计算
情境导入
在科学研究和工业生产中,常常需要了解反应热。许多反应热可以通过实验直接测定,但是有些反应热是无法直接测定的。例如,对于化学反应:
C 燃烧时不可能全部生成CO,总有一部分CO2生成,因此该反应的反应热是无法直接测定的。但这个反应热是冶金工业中非常有用的数据,应该如何获得呢?能否利用一些已知反应的反应热来计算其他反应的反应热呢?
C (s) + O2 (g) === CO(g)
越炯 (越炯) - 所以反应热有的性质,他们都有,
1.2.1 反应热的计算
一、盖斯定律
1、含义:一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。
只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
越炯 (越炯) - 同一个反应不论是分一步完成还是分几步完成,它的焓变值都是一样的,与反应途径无关,只与温度、压强、物质的量、状态有关
情境导入
此人的势能只与起点A点和终点B点的海拔差有关,而与途径无关。
始态
终态
反应热
越炯 (越炯) - 所以反应热有的性质,他们都有,
盖斯定律
ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系?
ΔH = ΔH1 + ΔH2
ΔH
A
ΔH1
ΔH2
B
C
越炯 (越炯) - 所以反应热有的性质,他们都有,
盖斯定律
C (s) + O2 (g) === CO(g) ΔH3
C (s) + O2 (g) === CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol
CO (g) + O2 (g) === CO2(g) ΔH2 =-283.0kJ/mol
越炯 (越炯) - 所以反应热有的性质,他们都有,
盖斯定律
C (s) + O2 (g) === CO(g) ΔH3
C (s) + O2 (g) === CO2(g) ΔH1 =-393.5kJ/mol
CO (g) + O2 (g) === CO2(g) ΔH2 =-283.0kJ/mol
C (s)+O2 (g)
CO2 (g)
CO (g)+ O2 (g)
ΔH1
ΔH3
ΔH2
ΔH1 = ΔH2 + ΔH3
ΔH3 = ΔH1 - ΔH2
=-393.5-(-283.0)
=-110.5kJ/mol
越炯 (越炯) - 所以反应热有的性质,他们都有,
科学史话
被测气体流过,计算融化了的水的质量,来计算热量
9
反应热的计算1——盖斯定律
C
1、查找
2、调整:方向和计量数
3、检查
2ΔH1-ΔH2+ΔH3
反应热的计算1——盖斯定律
3. (例题3)已知下列反应的反应热
焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法。这两个反应的热化学方程式分别为:
① C(s) + H2O (g) = CO (g) + H2 (g) △H1= +131.5kJ/mol
② CH4 (g) + H2O (g) = CO (g) + 3H2 (g) △H2= +205.9kJ/mol
试计算CH4 (g) = C(s) + 2H2 (g) 的△H。
③ = ② - ① △H = △H2 -△H1
△H = +74.4 kJ/mol
反应热的计算2——运用盖斯定律计算Δ H
4. 已知下列反应的反应热
CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H1= -870.3 kJ/mol
C(s) + O2 (g) = CO2(g) △H2= -393.5 kJ/mol
H2(g) + ½ O2(g) = H2O(l) △H3=-285.8 kJ/mol
试计算下述反应的反应热:2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l)
④ = ②×2 +③×2- ① △H4 = 2△H2 +2△H3-△H1
2C(s) +2H2(l)+O2(g)=CH3COOH(l) △H4= -488.3 kJ/mol
反应热的计算2——运用盖斯定律计算Δ H
反应热的计算3——运用盖斯定律书写热化学方程式
5. (P19 4)火箭发射可以用肼(N2H4 ,液态)作燃料, NO2作氧化剂,二者反应生成氮气和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g) === 2NO2(g) ΔH=+66.4 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g) === N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
写出N2H4(l)和NO2反应的热化学方程式: 。
2N2H4(l)+2NO2(g) ===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1134.4kJ·mol-1
P19 5和6
反应热的计算4——与物质的量相结合
6. (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)时放出热量为853kJ。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。
FeS2(s)+O2(g) === Fe2O3 (s) + 2SO2(g) ΔH=-853kJ·mol-1
理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为6398kJ。
n =
反应热的计算4——与物质的量相结合
7. (例题2) 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一,设它在人体组织中完全氧化时的热化学方程式为:
C6H12O2(s)+O2(g) === CO2 (g) + 6H2O(l) ΔH=-2800kJ·mol-1
计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。
100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量1557kJ。
P19 1、2和3
感谢聆听!
CHEMISTRY
1.已知①C(s)+eq \f(1,2)O2(g)===CO(g);
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)。
经过哪个计算过程可得到C(s)+H2O(g)=== CO(g)+H2(g)( )
A.①-②
B.①+②
C.①-eq \f(1,2)②
D.①+eq \f(1,2)②
2.由盖斯定律结合下述反应方程式,回答问题:
(1)已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1;
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2;
③TiO2(g)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g) ΔH3。
则TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的
ΔH= 。(列出关于ΔH1、ΔH2、ΔH3的表达式)
$$