《高中化學(xué)第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量課件選修四化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算（正）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué)第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量課件選修四化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算（正）（18頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算 在化學(xué)科研中，經(jīng)常要通過實(shí)在化學(xué)科研中，經(jīng)常要通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)所驗(yàn)測(cè)定物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)所放出或吸收的熱量。但是某些物放出或吸收的熱量。但是某些物質(zhì)的反應(yīng)熱，由于種種原因不能質(zhì)的反應(yīng)熱，由于種種原因不能直接測(cè)得，只能通過化學(xué)計(jì)算的直接測(cè)得，只能通過化學(xué)計(jì)算的方式間接獲得。在生產(chǎn)中，對(duì)燃方式間接獲得。在生產(chǎn)中，對(duì)燃料的燃燒、反應(yīng)條件的控制以及料的燃燒、反應(yīng)條件的控制以及廢熱的利用，也需要反應(yīng)熱計(jì)算廢熱的利用，也需要反應(yīng)熱計(jì)算 。 一、蓋斯定律一、蓋斯定律 1840年，瑞士化學(xué)家蓋斯（年，瑞士化學(xué)家蓋斯（GHHess）通過大量實(shí)驗(yàn)）
2、通過大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明，不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反事實(shí)證明，不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。應(yīng)熱是相同的。 換句話說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)換句話說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。這就是蓋斯定律。有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。這就是蓋斯定律?？聪旅娴膱D理解蓋斯定律看下面的圖理解蓋斯定律某人從山下某人從山下A到達(dá)山頂?shù)竭_(dá)山頂B，無，無論是翻山越嶺攀登而上，還論是翻山越嶺攀登而上，還是坐纜車直奔山頂，其所處是坐纜車直奔山頂，其所處的海拔都高了的海拔都高了300m即山的高度與即山的高度與A、B點(diǎn)的海拔點(diǎn)的海拔有關(guān)，而
3、與由有關(guān)，而與由A點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的點(diǎn)的途徑無關(guān)途徑無關(guān)這里的這里的A相當(dāng)于反應(yīng)體系的相當(dāng)于反應(yīng)體系的始態(tài)，始態(tài)，B相當(dāng)于反應(yīng)體系的終相當(dāng)于反應(yīng)體系的終態(tài)態(tài).山的高度相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)山的高度相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱用能量守恒定律論證蓋斯定律用能量守恒定律論證蓋斯定律先從始態(tài)先從始態(tài)S變化到到終態(tài)變化到到終態(tài)L，體系放出熱量，體系放出熱量（H10)。經(jīng)過一個(gè)循環(huán)，體系仍經(jīng)過一個(gè)循環(huán)，體系仍處于處于S態(tài)，因?yàn)槲镔|(zhì)沒有態(tài)，因?yàn)槲镔|(zhì)沒有發(fā)生變化，所以就不能引發(fā)生變化，所以就不能引發(fā)能量變化，即發(fā)能量變化，即H1+H2=0HH1+H22.蓋斯定律直觀化蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要意義蓋斯定律在科學(xué)研究
4、中的重要意義 有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢 有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生 有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生）有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生） 這些都給測(cè)量反應(yīng)熱造成了困難這些都給測(cè)量反應(yīng)熱造成了困難 利用蓋斯定律可以間接地把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來利用蓋斯定律可以間接地把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來 C（s）+ O2（g）=CO（g）因?yàn)椋┮驗(yàn)镃燃燒時(shí)不可能完全生燃燒時(shí)不可能完全生成成CO，總有一部分，總有一部分CO2生成，因此這個(gè)反應(yīng)的生成，因此這個(gè)反應(yīng)的H無法直無法直接測(cè)得，請(qǐng)同學(xué)們自己根據(jù)蓋斯定律設(shè)計(jì)一個(gè)方案計(jì)算該接測(cè)得，請(qǐng)同學(xué)們自己根據(jù)蓋斯定律設(shè)計(jì)一個(gè)方案計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)
5、的H。 提示提示（1) C(s) + O2(g) = CO2(g) H1=-393.5 kJ/mol (2) CO(g) + O2(g) = CO2(g) H3=-283.0 kJ/mol H1= H2+ H3 H2 = H1- H3 = -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol C (s) + O2 (g) = CO (g) H=-110.5 kJ/mol 二、反應(yīng)熱的計(jì)算反應(yīng)熱的計(jì)算 有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算【例【例1】25、101kPa時(shí)，使時(shí)，使1.0 g鈉與足量的氯氣反應(yīng)，鈉與足量的氯氣反應(yīng)，生成氯鈉晶體并放出生
6、成氯鈉晶體并放出17.87 kJ的熱量，求生成的熱量，求生成1 mol氯化氯化鈉的反應(yīng)熱。鈉的反應(yīng)熱?！窘狻窘狻縉a(g) + Cl2(g) = NaCl(s)17.87 kJ / 1g 23 g / mol = 411 kJ / mol答：生成答：生成1 mol NaCl時(shí)放出熱量時(shí)放出熱量411 kJ。有關(guān)燃燒熱的計(jì)算有關(guān)燃燒熱的計(jì)算【例【例2】乙醇的燃燒熱】乙醇的燃燒熱H=-1366.8 kJ/ mol，在，在25、101kPa時(shí)，時(shí)，1 kg 乙醇充分燃燒后放出多少熱量？乙醇充分燃燒后放出多少熱量？【解【解】n(C2H5OH)= 1000 g / 46g/mol =21.74mol 1
7、 kg C2H5OH燃燒后產(chǎn)生的熱量：燃燒后產(chǎn)生的熱量： 1366.8 kJ/ mol 21.74mol=2.971 10 4kJ答：答： 1 kg C2H5OH燃燒后放出燃燒后放出2.971 10 4kJ的熱量。的熱量。 應(yīng)用蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用蓋斯定律的計(jì)算【例【例3】已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為】已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為 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) + O2(g) =H2O(l) H3= -285.8 kJ/mol試
8、計(jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：試計(jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 【解】分析各方程式的關(guān)系，知【解】分析各方程式的關(guān)系，知 將方程式按將方程式按2 + - 組合得上述反應(yīng)方程式組合得上述反應(yīng)方程式即：即：H = 2H 2 + H3 - H1H =2(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol) -(-870.3kJ/mol) = - 488.3kJ/mol答：反應(yīng)答：反應(yīng)2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 反應(yīng)熱為反應(yīng)熱為- 488.3kJ/mol 你知道神六的火箭燃料是什么嗎？
9、你知道神六的火箭燃料是什么嗎？例例3 3：某次發(fā)射火箭，用某次發(fā)射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃燒，生成中燃燒，生成N N2 2、液態(tài)、液態(tài)H H2 2O O。已知：。已知： N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g) (g) H H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H H2 2=-534kJ/mol =-534kJ/mol 假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)
10、方程式。假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要反應(yīng)為將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要反應(yīng)為:C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) .已知已知:C (s) + O2(g) = CO2(g) H1=-393.5kJ/molH2(g) + O2(g) = H2O(g) H2=-242.0kJ/molCO(g) + O2(g) = CO2(g) H2=-283.0kJ/mol寫出制取水煤氣的熱化學(xué)方程式寫出制取水煤氣的熱化學(xué)方程式.C (s) + H
11、2O(g) = CO(g) + H2(g) H=-110.5kJ/mol 比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知,1mol H2和和1mol CO完全燃燒放完全燃燒放出的熱量之和比出的熱量之和比1mol C (s)完全燃燒放出的熱量（完全燃燒放出的熱量（ ）。）。 甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為“煤炭燃燒時(shí)加用量水可以使煤炭燃燒時(shí)煤炭燃燒時(shí)加用量水可以使煤炭燃燒時(shí)放出更多的熱量放出更多的熱量”。 乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律通過計(jì)算，認(rèn)為乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律通過計(jì)算，認(rèn)為“將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與直接燃燒煤放出的熱量一樣多再燃燒放出的熱量與直接燃燒煤放出的熱量一樣多”。 你的觀點(diǎn)呢？你的觀點(diǎn)呢？ 乙同學(xué)是怎樣計(jì)算的？你能重現(xiàn)乙的計(jì)算過程嗎？乙同學(xué)是怎樣計(jì)算的？你能重現(xiàn)乙的計(jì)算過程嗎？ 乙同學(xué)的計(jì)算過程：乙同學(xué)的計(jì)算過程：C (s) + H2O(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g) H1C (s)+H2O(g)+O2(g) CO(g)+ H2(g)+O2(g) H2CO(g)+H2(g)+O2(g) CO(g)+H2O(g)+1/2O2(g) H3CO(g)+H2O(g)+1/2O2(g) CO2(g)+H2O(g) H4則有：則有： H1 = H2+H3+ H4再再 見見
高中化學(xué)第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量課件選修四化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算（正）
