1.2反应热的计算(讲义)(原卷版).docx
第二节反应热的计算【子习目标】1,知道或斯定律的内察.施用区斯定律进行有关反应热的祷单计真.2,学会有关反应热计算的方法技巧,进一步提高化学计算的能力.【知限目】I、计算A”的两种方法:己知键能:”已知物质具有的总能量:W=.2、已知在25C、Io1.kPa时,W在1.oOmo1.6中完全燃烧生成2。Omo1.HjO(D放完571.6U的热量。则%的燃烧热为.表示H2燃烧热的热化学方程式为【提*新知】一、It斯定律I化学反应成上万,热化学方程式自然也成上万,有些反应的反应热可以直接通过实验测定,但还有很多反应的反应热只能通过计W获得。科学家的在研究了很多现象之后,总结提出了热化学定律。用现代术谙可表示为以下两个定律:<1)在相同条件下,正向反应和逆向反应的AH例如,25时,N2(g)+3H1(g)-2NHKg)4H-92kJmo1.-*则2NHj(g)=NXg)+3H2()/=+92kJmo1.,(2)一个反应分步进行择放出来的热与一步进行林放出来的热是相等的.这个定律是1X40年俄国科学家靛斯(GHHess)在综合分析了大量实验数据后提出来的,后人称之为蔽斯定律,也就是说只要始态和终态确定了。过程是分一步进行还是分几步进行,这个反应的热效应都是一样的,例如在2Sy时:2Cu(三)+O1(g)-2CuO(三)1.>-315kJ11>,2Cu(三)+i2(g)=Cu2O(三)2-169kJ11>,Cu2O(三)+O2(g)-2CuCXs)-146kJmo1.CU和6反应可以按式反应生成氧化铜CUO,也可以分两步进行.先按反应生成氧化亚用CsO,再按反应生成氧化钢CuO,反应+反应-反向,因为培变与路径无关。不论是一步反应还是多步反应,始态都是2Cu(三)+0Mg).终态都是CuO(三),两种路径的结变应该相同,即AH1.AH"AI1.1、内容,不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是“或者说,化学反应的反应热只与反应体系的有关,而与反应的无关.2.斯定律的应用方法(1)”虚拟WJ税一法:若反应物A变为生成物D,可以有两个途径H1.A直接变成D,反应热为A:由A般过B变成C,可由C变成D每步的反应热分别为AM、A小、.如图所示:(2)加合法运用所给热化学方程式通过加M乘除的方法得到所求的热化学方程式,即:热化学方程式同乘以某一个数时,反应热教假也必须乘上该数。热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,反应热也随之相加诚。【例】卜图是通过该化学循环在较低温度下由水或硫化班分锵到备乳气的反桢系统原理.热化学破殡循环水分解制氢系统(DH1SOJaq)=SO,(g)+Hj0(1.)+O,(g)AH1-327kJmo,SO,(g)+I)(三)+2H,O(1)-2HI(aq)HjSO.(aq)AW2=-IS1.kJ-mo1.,2HI(aq)=H,(g)+I1(三)W,-110Umo,V)+口而血=Zs<j+2Hi)W4=6u=:“热化学破确循环硫化氢分解联产氧气、破黄系统<»)通过计算,可知系统(1)和系统(11)制氮的热化学方程式分别为、.制和等量比所需能量较少的是.【课女修习111 .已知C(SHpg)=COgM1.上述反应在Oz供应充分时.可燃烧生成COz:0?供应不充分时,绿可生成CO但同时还部分生成Co2.因此该反应的A"无法直接测很但是下述两个反应的却可以直接测得:C(三)+OXg)COg)=-393.5Umo1.,jCO(g)十*Mg)-C04g)A=-283.0kJmo1.根据茂斯定律,就可以计算出欲求反应的4分析上述两个反应的关系,即知;/=,则C(三)与6(g)生成CO(g)的热化学方程式为,2 ,丁烯是一种电要的化工原料,可由丁烷傕化脱氧制备.正丁烷(CH脱要制1丁原(GHG的热化学方程式如下:171=-H9Umo1.Wj=-242kJ1.C4H无尸CJug)+1.h)已知:C*H1.1.(g)+(g)=C4H(g)+H-O(g)H)+(g)=HAg)反应的为3、在298K,IO1.kPa时,己知:2HOg)=OMg)+2HMg)W1Ch(g)÷HXg)=2HCI(g)Zh2C1.2(g)+2HjO(g)-4HC1.(g)+0g)Hj则A“3与4和A小间的关系正确的是()A、j=1+22B.j=+2C.AHj=W-2WjD.W)=W-Wj4、珅(As)是笫四周期VA族元索,可以形成sQ“ASQhHs6'MASO4等化合物,有希广泛的用途,已知:As")+孤(G+2OKg)=HiAQS)H2(g)+O2(g)=H2O(I)W,则反应As2Os(s>+3H2O(1)=2HAsO*(三)MW=5、根据图示下列说法正确的班()A.断开非极性键和生成极性健的能量相同B.反应I1.比反应川生成的OH杨更牢固C.1f2Ch(g)+H2(g)-OH(g)÷H(g)>0DHXXg)=1.2XghH1(g)W<06、碳酸钠是一种重要的化.工原料,主要采用氨做法牛.产.1.ife:2NaOH(三)+COg)=Na,COj(三)+H2)W=-27.4kJmo1.;NaOH(三)+CO2(g)=NaHCOj(三)=-31.,5kJmo'反应2NaHCO"s)=Na2CO5(三)+H2O(g)+CO11g)的A/=7.1OOg炭粉燃烧所汨气体中,Co占扣积、COz转体积,旦C(三)+->2(g)-CO(g)/=-110.35kJ11w,CO(g)+*Mg)=C0Xg)AH=-282.57kJmo,C(三)+OYgI=COMg)7-392.92kJmo1.与这些炭完全燃烧相比较,彻失的热尿是一8、已如:(I)Zn(三)+Og)=ZnO(三)A7=-348.3kJmo1.1(2)2Ag(三)+ONg)-AgiO(三)=-31.0Unio1.1则Zn(三)+AgXXS)-ZnO(三)+2Ag(三)的A”等于.【归纳总结】有关反应热计算的依据(1)热化学方程式与数学上的方程式相似,可以移项同时改变正负号:各项的化学计仪数包括A,的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。(2)根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其/相加或相减,得到一个新的热化学方程式.(3)根据反应物和生成物的健能,A,=反应物的迸佬和一生成物的键能和.(4)/=生成物的总能量一反应物的总能=11(生成勒)-11(反应勒,三、反应热的大小比较I、与“符号”相关的反应热比较:对于放热反应来说,Ab=-QkJmoI1.虽然“一”仅表示放热的愚思,但在比较大小时要将其看成直正意义上的“负号”,Vt放热越多,AH反而越小.2、与,化学计相关的反应热比较如tHXg)+O2(g)H2O(1.)=-kJmo1.1.2Hj(g)+0Xg)-2H1(X1)j=-AkJrnoI',a<b,>,.3、与,物质聚集状态潮关的反应热比较(II同一反应,生成物状态不同时【课堂练习2)1、试比较下列各组AH的大小.(1)同一反应,生成物状态不同时:.A(g)+B(g)-C(g)H<0A(g)+B(g>-C(I)Ik<O,则HH.(2)同一反应,反应物状态不同时.S(g)+0>(g)=S02(g)H1<OS(三)+O2(g)=SXg)H2<0.则AH1.AH3.(3)两个有联系的不同反应相比C(三)+OMgI=COMg)H1<OC(三)+O2(g)=CO(g)H2<O,则AH1.H2【课后作业】一、单选题I.用一氧化碳还原氮辄化物,可防止氮耙化物污染.已知;G)2C(三)+2(g)=2CO(g)H=221.kJmo1.1NMg)*Mg)-2NO(g)H2-+1.81.kJnM)1.1.(D2CO(g>+2NO(g)-2COi(g)+N2(g)AH,=747U«mo1.'则C(三)的燃烧热为.221.kJmoI1.B.393.5khmo1.1.C.442kJno1.1.D.787kJmo1.1.2.键能是指ImO1.化学键断裂时需要吸收的能量,单位:kJmo1.I,已知:H(g)+Bn(g)=2HBr<g)H=-72kJmo1.其它相关数据如下表,则我中a为Hj(g)BrMg)HBr健能436230aA.738B.369C.594D.2673,键能是气态分子中断裂Imo1.共价键所吸收的能地,己知H-H键的键能为436kJmo,HN键的键能为391kJmo',根据热化学方程式N2+3H2q2NHjAQ=92kJmo1.'则N=N硬的腿能是A.946kJ11>,B.!1.30kJ11x>1C.737kJmo1.D.X90kJmo,4.已知:Hj(g)+E(g)=2HF(g)H=-270Umo,.下列说法正例的是mo1.H2(g)和Imo1.F,(g)=-270kJ2mo1.HE(g)反应过程A.nw1.H,(g)与ImoIFJg)反应生成2mo1.液态HF放出的热呆小于270UB.在相同条件下,moH<g)与1mo1.R(g)的能盘总和小于2mo1.HF(g)的能量C该反应的逆反应是放热反应D.该反应过程的能后变化可用如图来我示:5 .沼气是一种能源,它的主要成分是CH,常温下OSmo1.CH,完全燃烧生成CO:和水时,放出445kJ热S.则下列热化学方程式中正确的足A.2CH4g)+42(g)=2C2(g)+4H>O(g)W=+890kJno1.,B.CH4g>+22>三COg)+2H2(1.)-÷445Umo1.,C.CH4(g)+2(h(g>=COg)+2H2O(1.)=XWkJmo1.,D.2CHg)+42(g)-2C2(g)+4H2(g)AZ-890kJmo1.,6 .下列各加热化学方程式中,化学反应的AH前者小于后者的是C(三)+<h(8尸COXg):AH1.C(s>+yO2(g)=CO(g):AHaS(三)+OXg-SOdg):H.S(g)+O2(g)-SOg);H1.(三)HCI(aq)÷NaOH(aq)=NaCI(aq>÷H2(1.):HsCHICOOH(aqHKOH(aq)-CHCOOK(aq)+H?O(D:HftCaCOj(三)-CaO(三)+C0g):A1.hCaO(三)+HzO(I)-Ca(O1.IMs):1.1.xA.®B.C.D.质A.反应HC。;(aq)+H.(aq)=CYg)+H2(1)为吸热反应B. AHIVAH”H2<H.)C. CO;