反应热的计算PPT课件免费下载2023

一、【课程的主要内容】

（一）内容：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。这就是盖斯定律。
（二）内涵：在一定条件下，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。
（三）对盖斯定律的理解
1、从反应途径的角度：反应热指的是反应物和生成物的总的 “能量差”。它是一个由状态决定的量， 与反应的具体过程无关。就像从同一起 点登山至山顶，不管选哪一条路走，历 经不同的途径和不同的方式，但山的高 度是不变的。
2、从能量守恒的角度：对于任意一个反应，无论该反应从什 么途径发生，从反应开始到反应结束， 能量既不增加，也不减少，只是从一 种形式转化成另一种形式
对于有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产物不纯（有副反应发生）这些类反应，可应用盖斯定律间接的把它们的反应热计算出来
（一）利用热量求反应热
【例题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，反应的化学方程式为：4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)在25℃和101kPa时，1 ml FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”）在生产过程中得到了充分利用,大大降低了生产成本，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。(2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。
【解】(1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为FeS2(s)+11/4O(g)=1/2Fe2O3(s)+2SO2(g) ∆H=-853 kJ/ml(2)FeS2的摩尔质量为120g·ml-1。1kg黄铁矿含FeS2的质量为：1000g×90%=900g900gFeS2的物质的量为:理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为：7.5 ml x 853 kJ/ml=6 398 kJ答：(1)FeS2燃烧的热化学方程式为：FeS2(s)+11/4O2(g)=1/2Fe2O3(s)+2SO2(g) ∆H=-853 kJ/ml(2)理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为6398kJ。

二、【拓展学习】
（二）利用热化学方程式和盖斯定律求反应热
【例题1】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：C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1) △H=-2800kJ/ml计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。
【解】根据热化学方程式可知，1mlC6H12O6在人体组织中完全氧化时产生的热量为2800kJ。C6H12O6的摩尔质量为180g·ml-1。100gC6H12O6的物质的量为:0.556 ml C6H12O6完全氧化时产生的热量为：0.556ml×2800kJ/ml=1557kJ 答：100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量为1557kJ。
【例题2】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①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=+131.5 kJ/ml②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2=+205.9 kJ/ml试计算CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H
例3：[2019年全国II卷]已知：
(g)+ I2(g)=
ΔH3=___________kJ·ml −1。
(g)+H2(g) ΔH1=+100.3 kJ·ml −1 ①
H2(g)+ I2(g)=2HI(g)
ΔH2=﹣11.0 kJ·ml −1 ②
(g)+2HI(g) ③
解析：根据盖斯定律，反应①+②可得反应③,则△H3=△H1+△H2=100.3kJ·ml-1+(-11.0kJ·ml-1)=+89.3kJ·ml-1。
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) 的ΔH=_________ kJ·ml-1。
例4：[2019年全国III卷]Deacn直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)=CuCl(s)+
Cl2(g) ΔH1=+83 kJ·ml-1
O2(g)=CuO(s)+
Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·ml-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·ml-1
解析：由盖斯定律可得，4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H=2△H3+2△H1+2△H1=(-121kJ·ml-1)×2+(-20kJ·ml-1)×2+(83 kJ . ml-1)×2=-116kJ·ml-1
例5：[2018年全国II卷]CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)
已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·ml−1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·ml−1
O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·ml−1
该催化重整反应的ΔH=______ kJ·ml−1
解析：①C(s)+2H2(g)=CH4(g) △H=-75kJ/ml,②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-394kJ/ml,③C(s)+ O2(g)=CO(g) △H=-111kJ/ml,根据盖斯定律计算：③×2-①-②,得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/ml。
（三）利用燃烧热求反应热
例题：乙醇的燃烧热为△H=-1366.8kJ·ml,则25℃,101kPa时1kg乙醇完全燃烧放出的热量为 kJ
解：由题意可得出关系式为：C2H6O--------1366.8
（四）利用化学键的键能求反应热：

三、【例题分析】
例题1：下表中的数据表示破坏1ml化学键需消耗的能量(即键能，单位为kJ·ml-1)热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183kJ·ml-1,则Cl2的键能为 kJ/ml。
解：△H=-183kJ·ml-1=(436kJ/ml+y)-431kJ/ml×2
计算可得y=243kJ/ml
例题2：利用下图所给信息，计算工业上合成氨反应的反应热∆H= kJ/ml
△H=508-600=-92kJ/ml
（一）如果热化学方程式中化学计量数加倍，ΔH也要加倍，再通过吸放热反应类型比较ΔH大小
（二）同一反应中反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g) A(l) A(s)；或者从物质三种状态自身所具有的能量比较：E(g)>E(l)>E(s),可知反应热大小也不相同
（三）对于晶体类型不同，产物相同的反应，其反应热也不同。例如：C(石墨, s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=—akJ/ml ①,C(金刚石, s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=—bkJ/ml ②,由①②推出C(石墨, s)=C(金刚石, s) ΔH=(b—a)kJ/ml，又因为石墨的所具有的能量<金刚石所具有的能量，所以 ΔH>0，即b—a>0，所以b>a
注：在比较反应热大小时，要注意比较的是放出热量的大小还是ΔH的大小，当反应为放热反应时，二者的比较结果正好相反
（四）根据反应进行的程度比较反应热的大小
1、其他条件相同时，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小
2、对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出（或吸收）的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值
（五）中和反应中反应热的大小
1、浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1ml水时，放出的热量一定大于57.3kJ（浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量）
2、醋酸和氢氧化钠溶液反应生成1ml水时，放出的热量一定小于57.3kJ（醋酸电离会吸热）
3、稀硫酸和氢氧化钡溶液反应生成1ml水时，放出的热量一定大于57.3kJ（SO42-和Ba2+反应生成的BaSO4沉淀会放热）