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反应热的计算

化学反应热的计算
复习:
1、已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol
则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H为( D ) A.+184.6 kJ/mol C.-369.2 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol
2.已知1mol白磷转化成1mol红磷,放出18.39 kJ 热 量 , 又 知 : P4( 白 , s)+5O2 = 2P2O5(s) Δ H1,4P(红,s)+5O2 = 2P2O5 (s)Δ H2 则Δ H1和Δ H2的关系正确的是( B ) A.Δ H1>Δ H2 B.Δ H1<Δ H2 C.Δ H1=Δ H2 D.无法确定
二、反应的计算
题型一:有关热化学反应方程式的的含义及书写 1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量,写出其热 化学反应方程式。 2、有关反应热的计算 (1)盖斯定律及其应用 (2) 根据一定量的物质参加反应放出的热量(或根 据已知的热化学方程式),进行有关反应热的计算或 比较大小。Q=n×△H (3)利用键能计算反应热 题型二:燃烧热、中和热的判断、求算及测量
例2
① H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol
已知: ② H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol 求 ③ H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H3=? 用图示求解过程。 ①+②=③ △H3=△H1+△H2=-285.8kJ/mol
1、与温度、压强有关
2、与物质的状态有关
3、与反应物的用量有关 4、与反应条件(途径)无关
——盖斯定律
如何理解盖斯定律?
B
登山的高度与上 山的途径无关, 只与起点和终点 的相对高度有关
A 请思考:由起点A到终点B有多少条途径? 从不同途径由A点到B点的位移有什么关系?
例1:如何测出该反应的反应热: ① C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?
变式练习
1.已知: C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH= -241.8 kJ/mol 欲得到相同的热量,需分别燃烧固体碳和氢气的质 量比约为 A. 2:3.25 B. 12:3.25 B C. 1:1 D. 393.5:241.8
不能很好的控制反应的程度,故不能直接通过实验测得△H1
如果已知: ②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ③C(s)+O2(g)==CO2(g) 你能求出ΔH1吗? ①+②=③

ΔH2=-283.0kJ/mol ΔH3=-393.5kJ/mol
则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3 所以,ΔH1=ΔH3-ΔH2 =-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol =-110.5kJ/mol
2、盖斯定律在科学研究中的重要意义 有些反应进行得很慢 有些反应不容易直接发生 有些反应的产品不纯(有副反应发生) 这些都给测量反应热造成了困难 利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热 计算出来
3、盖斯定律的应用
有些化学反应进行很慢或不易直接发 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。
一、盖斯定律 1、盖斯定律 定压或定容条件下的任意化学反应,在不做 其它功时,不论是一步完成的还是几步完成的, 其热效应总是相同的(反应热的总值相等)。
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。
盖斯定律的本质:方程式按一 定系数比加和时其反应热也按 该系数比加和。
影响反应热的因素
应用盖斯定律进行简单计算,关键在于设计反应过程, 同时注意: ⑴ 当反应式乘以或除以某数时,△H也应乘以或除以某 数。 ⑵ 反应式进行加减运算时,△H也同样要进行加减运算, 且要带“+”、“-”符号,即把△H看作一个整体进行运算。 ⑶ 通过盖斯定律计算比较反应热的大小时,同样要把 △H看作一个整体。 ⑷ 在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三 态的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反 之会放热。 ⑸ 当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应 热数值相等,符号相反。
④=②+③-①
△H=+178.2 kJ/mol
例5
课本P13例3
练习1:同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化 速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可 根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几 步完成,这个总过程的热效应是相同的”。已知:
①P4(白磷、 s)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2 kJ/mol
3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol,计算
下列反应中放出的热量。
(1)用20g NaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应,放出热 量为 出热量为 量 28.65 kJ。 (2)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应,放 kJ。 11.46 (3)用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应,放出的热 (大于、小于、等于)57.3kJ。 小于 (4)100ml 0.1mol/L的Ba(OH)2溶液与100ml 0.1mol/L 的H2SO4溶液反应,放出的热量是否为1.146kJ?为什 么?
规律: “正逆”反应的反应热效应数值相等,符号相反 2、甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆 炸性自燃,生成SiO2和液态水。已知室温下1g甲硅烷
自燃放出44.6kJ热量,其热化学方程式为:
_____________________________________________ SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1427.2kJ/mol
关键:目标方程式的“四则运算式”的导出。
方法:写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质) 然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”
例3:写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa时)
查燃烧热表知:
①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ②C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol △H2=-395.0kJ/mol
所以, ①- ②得: C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.5kJ/mol
例4:已知下列各反应的焓变
①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)
△H = -1206.8 kJ/mol ②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s) △H = -635.1 kJ/mol ③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H = -393.5 kJ/mol 试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变
【解】:根据盖斯定律,反应④不论是一步完成还是分几步完成, 其反应热效应都是相同的。下面就看看反应④能不能由①②③三 个反应通过加减乘除组合而成,也就是说,看看反应④能不能分 成①②③几步完成。 ①×2 + ②×4 - ③ = ④ 所以,ΔH=ΔH1×2 +ΔH2×4 -ΔH3 =-283.2 kJ/mol ×2 -285.8 kJ/mol ×4 +1370 kJ/mol =-339.6kJ/mol
2 × ②-①: 2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol
练习3
已知 ① CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1= -283.0 kJ/mol ② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2= -285.8 kJ/mol ③C2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol 试计算④2CO(g)+4H2(g)=H2O(l)+C2H5OH(l)的ΔH
②P(红磷、 s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) △H2= -738.5 kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 ①-4×②: P4(白磷、s)=4 P(红磷、s) △ H =-29.2kJ/mol

你知道神六的火箭燃料是什么吗?
练习2:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧, 生成N2、液态H2O。已知: ①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol ②N2H4(g)+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。
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