化学反应热的计算.

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1 化学反应热的计算

2 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 kJ/mol B kJ/mol C kJ/mol D kJ/mol 规律: “正逆”反应的反应热效应数值相等，符号相反

3 判断下列数据△H1表示燃烧热吗？ 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

4 ① C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?
思考：如何测出该反应的反应热： ① C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=? 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) ΔH2=-283.0kJ/mol ③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol 你能求出ΔH1吗？ ① + ② = ③ ， 则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3 所以，ΔH1=ΔH3-ΔH2 =-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol =-110.5kJ/mol 由上两例你能得出什么结论？

5 影响反应热的因素 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

6 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。
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。

7 如何理解盖斯定律？ B 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?
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?

8 △H1 < 0 S（始态） L（终态） △H2 > 0 先从始态S变化到到终态L，体系放出热量（△H1<0），然后从L到S，体系吸收热量(△H2>0)。 经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即△H1+△H2≡0

9 盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。
ΔH B A ΔH1 ΔH2 C ΔH=ΔH1+ΔH2 盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。

10 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

11 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。
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”。

12 已知： ①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221.0kJ/mol ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol 求制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H ？ a.将目标方程式看成总反应，其它反应看成分反应； b.在分反应中找到目标方程式中的单一反应物和生成物，调整分反应的系数和方向； c.叠加分反应和反应热。

13 △H=+178.2 kJ/mol ④=②＋③－① 例1：已知下列各反应的焓变
①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s) △H = kJ/mol ②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s) △H = kJ/mol ③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H = kJ/mol 试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变 △H= kJ/mol ④=②＋③－①

14 石墨能直接变成金刚石吗？ 查燃烧热表知： 所以， ①- ②得： C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.5kJ/mol
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) △H1=-393.5kJ/mol ②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-395.0kJ/mol 所以， ①- ②得： C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.5kJ/mol 观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？需要什么条件？若金刚石、石墨共1mol混合在氧气中燃烧,产热QKJ,则两者的物质的量之比为:

15 ①P4(白磷、 s)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2 kJ/mol
例4：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= kJ/mol ②P(红磷、 s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) △H2= 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

16 你知道神六的火箭燃料是什么吗？ 例5：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。 2 × ②－①： 2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) △H= kJ/mol

17 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。

18 ① CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol
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  【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

19 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

20 3、 今有如下三个热化学方程式： H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=a kJ/ mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=b kJ/ mol 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH=c kJ/ mol 关于它们的下列表述正确的是 ( ) A．它们都是吸热反应 B．a、b和c均为正值 C．a=b D．2b=c D

21 例4已知: Zn ( s ) +1/2O2 ( g ) ＝ ZnO ( s ) ΔH = -351.1 kJ/mol
Hg ( l) ＋1/2O2 ( g ) ＝ Hg O ( s ) ΔH = kJ/mol 则可知: Zn ( s ) ＋ Hg O ( s ) = ZnO ( s ) ＋ Hg ( l) ΔH 3= kJ/mol。则 为ΔH 3为多少？

22 盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同.换句话说, 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.
因为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),这给测定反应热造成了困难.此时如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来.