資源簡介

(共20張PPT)
章
一
第
化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
第2課時
反應(yīng)熱的計算
第二節(jié)　反應(yīng)熱的計算
還記得反應(yīng)熱嗎？
1、反應(yīng)熱的定義？
2、如何計算反應(yīng)熱呢？
在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量
△H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量。
還有哪些計算反應(yīng)熱的方法呢？
回顧
△H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和
計算依據(jù)一 根據(jù)鍵能計算反應(yīng)熱
二、反應(yīng)熱的計算
講授新課
已知：CH3CH3→CH2＝CH2＋H2；
有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下。
化學(xué)鍵 C－H C＝C C－C H－H
鍵能 414.4 615.3 347.4 435.3（kJ/mol）
試計算該反應(yīng)的反應(yīng)熱。
ΔH =＋125.6 kJ/mol
隨堂小練
計算依據(jù)二 熱化學(xué)方程式
2H2(g)＋O2(g) ＝ 2H2O(g) H1＝－483.2kJ/mol
H2(g)＋1/2O2(g) ＝ H2O(g) H2＝
熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的代數(shù)方程式相似，可以移項同時改變正負(fù)號，各項的化學(xué)計量數(shù)包括△H的數(shù)值可以同時擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)。
反應(yīng)熱與各物質(zhì)的物質(zhì)的量成 。
正比
例如：
對于相同的反應(yīng)，化學(xué)計量數(shù)增大n倍，反應(yīng)熱也相應(yīng)增大n倍。
－241.6kJ/mol
講授新課
已知：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1；
②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH2；
③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH3。
常溫下取體積比4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至室溫，則放出的熱量為
－(0.4 mol×ΔH1＋0.05 mol×ΔH3)
隨堂小練
解析　先算出甲烷和氫氣各自的物質(zhì)的量，再根據(jù)熱化學(xué)方程式分別求算它們各自完全燃燒放出的熱量，就可求出總熱量。
n(氣體)＝0.5 mol，
n(CH4)＝0.5 mol×4/5＝0.4 mol，
n(H2)＝0.5 mol×1/5＝0.1 mol。
燃燒后恢復(fù)至室溫，H2O為液態(tài)，所以放出熱量：
Q＝0.4 mol×(－ΔH1)＋0.1 mol×(－1/2ΔH3)
＝－(0.4 mol×ΔH1＋0.05 mol×ΔH3)。
隨堂小練
計算依據(jù)三 燃燒熱
方法二：
可燃物完全燃燒放出的熱量＝n(可燃物) × |ΔH|(燃燒熱的絕對值)
講授新課
【例題1】黃鐵礦(主要成分為FeS2)的燃燒是工業(yè)上制硫酸時得到SO2
的途徑之一，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
在25℃和101kPa時，1mol FeS2 (s)完全燃燒生成Fe2O3 (s)和SO2(g)時放出853kJ的熱量。這些熱量(工業(yè)中叫做“廢熱”)在生產(chǎn)過程中得到了充分利用，大大降低了生產(chǎn)成本，對于節(jié)約資源、能源循環(huán)利用具有重要意義。
（1）請與出FeS2燃燒的熱化學(xué)方程式。
（2）計算理論上1kg黃鐵礦（FeS 的含量為90%）完全燃燒放出的熱量。
典例精析
【解】(1)根據(jù)題意，F(xiàn)eS2燃燒的熱化學(xué)方程式為：
FeS2+O2Fe2O3+2SO2(g) H=-853 kJ/mol
(2)FeS2的摩爾質(zhì)量為120g·mol-1。
1kg黃鐵礦含F(xiàn)eS2的質(zhì)量為：1000g×90%=900g
900gFeS的物質(zhì)的量為：=7.5mol
理論上1kg黃鐵礦完全燃燒放出的熱量為:7.5mol×853kJ/mol=6398kJ
答:(1)FeS2燃燒的熱化學(xué)方程式:FeS2+O2Fe2O3+2SO2(g) H=-853 kJ/mol
(2)理論上1kg黃鐵礦完全燃燒放出的熱量為6398kJ。
典例精析
已知3.0 g乙烷在常溫下完全燃燒放出的熱量為155.98 kJ，則表示乙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式是(　　)
A.2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－3 119.6 kJ·mol－1
B.C2H6(g)＋O2(g)=2CO(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1
C.C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1
D.C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1
隨堂小練
計算依據(jù)四 蓋斯定律
方法三：根據(jù)蓋斯定律，可以將兩個或兩個以上的熱化學(xué)方程式包括其 H相加或相減，得到一個新的熱化學(xué)方程式
數(shù)學(xué)本質(zhì)——加和法
目的：始態(tài)和終態(tài)完全一致，消除中間產(chǎn)物。
講授新課
【例題3】焦炭與水蒸氣反應(yīng)、甲烷與水蒸氣反應(yīng)均是工業(yè)上制取氫氣的重要方法。這兩個反應(yīng)的熱化學(xué)方程式分別為：
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H1=+131.5kJ/mol
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205.9kJ/mol
試計算CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H。
【解】分析各化學(xué)方程式的關(guān)系可以得出，將反應(yīng)①的逆反應(yīng)與反應(yīng)②相加，得到反應(yīng)：CH4(g)=C(s)+2H2(g)
典例精析
即：CO(g)+H2(g) =C(s)+H2O(g) H3=- H1=-131.5kJ/mol
+） CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205.9kJ/mol
CH4(g)=C(s)+2H2(g) H=？
根據(jù)蓋斯定律：
H= H3+ H2
= H2- H1
=+205.9kJ/mol-131.5kJ/mol
=+74.4kJ/mol
答： CH4(g)=C(s)+2H2(g) 的 H=+74.4kJ/mol。
典例精析
已知：
①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH1＝－566 kJ·mol－1；
②N2(g)＋O2(g)=2NO(g)　ΔH2＝＋180 kJ·mol－1，
則2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)的ΔH是（ ）
解析　利用蓋斯定律可知①－②即可得：
2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)，故該反應(yīng)的
ΔH＝－566 kJ·mol－1－180 kJ·mol－1＝－746 kJ·mol－1。
－746 kJ·mol－1
隨堂小練
計算依據(jù)五 圖像
H=(E2-E1)kJ/mol
=(a-b) kJ/mol
=-ckJ/mol
H=(E2-E1)kJ/mol
=(a-b) kJ/mol
=+ckJ/mol
講授新課
已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是(　　)
A.每生成2分子AB吸收b kJ熱量
B.該反應(yīng)熱ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1
C.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
D.斷裂1 mol A—A鍵和1 mol B—B鍵，放出a kJ能量
B
解析　觀察題給圖像可以得到，上述反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，為吸熱反應(yīng)，其中反應(yīng)熱ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1。化學(xué)反應(yīng)過程中，化學(xué)鍵斷裂為吸熱過程，化學(xué)鍵形成為放熱過程。
隨堂小練
反應(yīng)熱的計算方法
根據(jù)△H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量。
根據(jù)鍵能計算
根據(jù)熱化學(xué)方程式計算
根據(jù)燃燒熱計算
根據(jù)蓋斯定律計算
根據(jù)圖像信息計算
總結(jié)歸納
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