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化学反应热的计算. 江苏省扬中高级中学 杨香涛 2006.10. 小组讨论汇报. 任务. 如何测出这个反应的反应热 : ( 1 ) C(s)+1/2O 2 (g)==CO(g) Δ H 1 =?. ① C(s)+1/2O 2 (g)==CO(g) Δ H 1 =? ② CO(g)+1/2O 2 (g)== CO 2 (g) Δ H 2 =-283.0kJ/mol ③ C(s)+O 2 (g)==CO 2 (g) Δ H 3 =-393.5kJ/mol. ① + ② = ③ ,
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化学反应热的计算 江苏省扬中高级中学 杨香涛 2006.10
小组讨论汇报 任务 • 如何测出这个反应的反应热: • (1)C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?
①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=? ②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol ③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol • ①+ ②= ③ , • 则 ΔH1+ ΔH2 =ΔH3 • 所以, ΔH1 =ΔH3- ΔH2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol 应用了什么规律?
盖斯定律 不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。 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。
A ΔH2 ΔH1 C 如何理解盖斯定律? ΔH B ΔH、ΔH1、ΔH2 之间有何关系? ΔH=ΔH1+ΔH2
石墨能直接变成金刚石吗? 例1:写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa时) • 说明: (1)可以在书中查找需要的数据 • (2)并告诉大家你设计的理由。 用一用盖斯定律 先思考,之后小组讨论汇报
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:
你知道神六的火箭燃料是什么吗? 例2:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O。已知: N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol N2H4(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 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol
总结归纳 1、请用自己的话描述一下盖斯定律。 2、盖斯定律有哪些用途? 盖斯定律
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.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.
例1:已知298K时,合成氨反应N2(g) +3H2(g) =2NH3(g ) △H1=-92.0kJ/mol ,将此温度下的0.1molN2和0.3molH2放在密闭容器中反应,测得反应放出的热为: A一定小于92.0kJ B一定大于92.0kJ C一定等于92.0kJ D无法确定 例2充分燃烧一定量的丁烷,放出热为Q.完全吸收它生成CO2生成正盐,需5mol/L的KOH溶液100mL,则丁烷的燃烧热为:
例3已知CH4 (g) + 2O2(g)=CO2 (g) + 2H2 O (l)△ H=-Q1 KJ/mol 2H2(g)+O2(g) =2H2 O (g) △ H=-Q2 KJ/mol 2H2(g)+O2(g) =2H2 O (l) △ H=-Q3 KJ/mol, 常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标况),经完全燃烧恢复常温,放出的热为:
例4已知: Zn ( s ) +1/2O2 ( g )= ZnO ( s )ΔH = -351.1 kJ/mol Hg ( l)+1/2O2( g )=HgO ( s ) ΔH = -90.7 kJ/mol 则可知: Zn ( s )+ HgO ( s ) = ZnO ( s )+ Hg ( l) ΔH 3=kJ/mol。则 为ΔH 3为多少? 例5已知:2C(s) +O2( g ) =2CO ( g ) ΔH =-221 kJ/mol 2H2 ( g )+ O2 ( g )= 2H2O ( g )ΔH = -483.6 kJ/mol 则C(s) +H2O ( g )=CO ( g ) +H2( g )的ΔH为多少?
CH4 ( g )+1/2O2( g )= CO ( g )+ 2H2g ) ΔH = -36 kJ/mol CH4 ( g )+ H2O ( g )= CO ( g )+ 3 H2( g ) ΔH = +216 kJ/mol由以上反应推出总反应热为零的总反应式子. 例7某人浸泡在盛有60mL水的浴盆中,在1h内,人体 所散发的热量使水温从30℃升到31.5 ℃,该人一天可释放多少热量?1g脂肪燃烧放出39.7KJ的热量,如果该人一天所需的热量以摄入脂肪来计算.则他一天至少需要摄入多少克脂肪?已知水的比热容为4.2KJ.(Kg. ℃)
例8强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△ H=-57.3 KJ/mol分别向NaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸,恰好完全反应的热效应分别为△H1 △H2 △H3则三者的大小关系为:例9. 0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5KJ的热量,其热化学方程式为:已知H2O(l)=H2O (g) △ H=44kJ/mol,则11.2L(标况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量为多少?
例10反应热是:A燃烧热的集中表现B中和热的集中表现C溶解热的集中表现D键能变化的集中表现例11下列变化属于吸热反应的是:a液态水汽化 b将胆矾加热变为白色粉未c浓硫酸稀释d氯酸钾分解得氧气e生石灰跟水反应生成熟石灰
例12下列反应既是氧化还原反应,又是放热反应是A铝片与稀硫酸BBa(OH)2.8H2O和NH4Cl的反应C灼热的碳与二氧化碳反应D氢氧化钠与盐酸反应例13已知:H2O ( g )=H2O ( l )ΔH = Q1 kJ/mol则C2H5OH(g) =C2H5OH(l) ΔH = Q2kJ/mol C2H5OH(g) +3O2 (g) =3H2O ( g )+2CO2 ( g ) ΔH =Q3kJ/mol若使23g液体酒精完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为: KJ
例14我们把拆开1mol共价键所吸收的能量或生成1mol共价键所放出的能量叫键能,已知Cl-Cl键的键能为247 kJ/mol.下列有关键能的说法正确的是: A要拆开1mol Cl-Cl键需要吸收247 kJ能量 B要形成1mol Cl-Cl键需要吸收247 kJ能量 C要拆开1mol Cl-Cl键需要放出247 kJ能量 A要形成1mol Cl-Cl键需要放出247 kJ能量