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课件网) 第一章 化学反应的热效应 第二节 反应热的计算 第2课时 反应热的计算 学习目标 1. 强化对盖斯定律的运用。 2. 熟练掌握运用有关反应热的计算方法和技巧。 方法一：根据能量图像计算 反应热的计算 H = (E2-E1) kJ/mol = (a-b) kJ/mol = -c kJ/mol H = (E2-E1) kJ/mol = (a-b) kJ/mol = +c kJ/mol 生成物的总能量E2 反应物的总能量E1 H = 生成物能量-反应物能量 生成物的总能量E2 反应物的总能量E1 根据图像所给信息，写出N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)或NH3(l)的热化学反应方程式。 N2(g) + H2(g) == NH3(g) ΔH = (a－b) kJ/mol N2(g) + H2(g) == NH3(l) ΔH= [a－(b+c)] kJ/mol 1 mol N+3 mol H mol N2(g)+ mol H2(g) 1 mol NH3(g) 1 mol NH3(l) E=a kJ E=b kJ E=c kJ 能量E 增加 方法二：根据物质的键能计算 下列是常温下一些物质化学键的键能 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol-1) 414 489 565 155 根据键能计算反应CH4(g) + 4F2(g) == CF4(g) + 4HF(g) 的反应热ΔH。 ΔH = 断键吸收的总能量－成键释放的总能量 = (414×4 + 155×4)－ (489×4 + 565×4) = –1940 kJ · mol－1 H = 反应物总键能-生成物总键能 方法三：根据热化学反应方程式计算 FeS2(s) + O2(g) == Fe2O3(s) + 2SO2(g) ΔH=－853 kJ/mol 【例1】黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之一，反应的黄雪方程式为： 4FeS2 + 11O2 === 2Fe2O3 + 8SO2 在25 ℃和101 kPa时，1 mol FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853 kJ热量。这些热量(工业中叫“废热”)在生产中得到了充分的利用，大大降低了生成成本，对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。 (1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式 高温 1 kg黄铁矿中所含FeS2的物质的量： n(FeS2) = (1000 g×90%) ÷ 120 g/mol = 7.5 mol 1 kg黄铁矿(FeS2的含量为7.5 mol)完全燃烧放出的热量： 7.5 mol × 853 kJ/mol = 6398 kJ (2)计算理论上1 kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。 记住(1)中热化学反应方程式所表示的意义，将题干中的其他物理量转换成物质的量。 【例2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一，设它在人体组织中完全氧化时的热化学方程式为： 计算100 g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。 C6H12O6(s) + 6O2(g) == 6CO2(g) + 6H2O(l) ΔH=－2800 kJ/mol 【解】n(葡萄糖) = 100 g ÷ 180 g/mol = 0.566 mol 100 g葡萄糖完全燃烧放出的热量: 0.566 mol × 2800 kJ/mol = 1557 kJ 方法四：根据盖斯定律计算 盖斯定律：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关。 ΔH＝ ΔH1 ＋ ΔH2 ＋ ΔH3 盖斯定律的表达： 已知下列热化学方程式 ① 2C(s) + O2(g) == 2CO(g) ΔH1= - 221 kJ/mol ② 2H2(g) + O2(g) == 2H2O(g) ΔH2 = - 484 kJ/mol 计算 C(s) + H2O(g) == CO(g) + H2(g) 的ΔH Δ H = +131.5 kJ/mol 【例3】焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法。这两个反应的热化学方程式分别为： 试计算CH4(g) == C(s) + 2H2(g) 的ΔH。 ① C(s) + H2O(g) == CO(g) + H2 (g) ΔH1 = +131.5 kJ/mol ② CH4(g) + H2O(g) == CO(g) + 3H2(g) ΔH2= +205.9 kJ/mol 【解】分析各化学反应方程式关系可得： 可由②－①运算得到方程 CH4(g) == C(s) + 2H2(g) 则ΔH = ΔH2 －ΔH1 = +205.9 kJ/mol －131.5 kJ/mol = +74.4 kJ/mol 即 CH4(g) == C(s) + 2H2(g) ΔH= +74.4 kJ/mol 课堂小结 反应热的计算方法 根据物质的键能计算 根据热化学方程式计算 根据盖斯定律计算 根据能量图像计算 课堂练习 1. 如图所示，E1=393.5 kJ/mol，E2=395.4 kJ/mol，下列 ... ...
