202X年高中化学第1章化学反应与能量转化第1节化学反应的热效应第2课时反应焓变的计算、盖斯定律课件鲁科版选修4

1、反应焓变的计算、盖斯定律反应焓变的计算、盖斯定律第一章第一章 化学反应与能量转化化学反应与能量转化鲁科版化学选修鲁科版化学选修4如何测定如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应的反应H1 ？能直接测定吗？如何测？能直接测定吗？如何测？若不能直接测，怎么办？若不能直接测，怎么办？有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。获得它们的反应热数据。一盖斯定律：一盖斯定律：一盖斯定律：一盖斯定律：1.盖斯定律盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完不管

2、化学反应是一步完成或分几步完成成,其反应热是相同其反应热是相同.换句话说换句话说,化学反应的反应热化学反应的反应热只与反应体系的只与反应体系的始态始态和和终态终态有关有关,而与反应的途径而与反应的途径无关。无关。2.盖斯定律直观化盖斯定律直观化HH1+H2 CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3= +实例实例1：C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol

3、(-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol下列数据表示下列数据表示H2的燃烧热吗？的燃烧热吗？Why？H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g)=H2O (l) H244 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol实例实例2二盖斯定律的应用二盖斯定律的应用关键：关键：目标方程式的目标方程式的“四则运算式四则运算式”的导出。的导出。方法：方法：写出目标方程式确定写出目标方程式确定“过渡物质过渡物质”（要消去（要消去的物质）然后用消元法的物质）然后用消元法逐一逐一消去消去“过渡物质过

4、渡物质”，导，导出出“四则运算式四则运算式”。【例题例题1】已知已知 CO(g) + 1/2 O2(g) =CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(l) H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l) + 3O2(g) =2CO2(g) + 3H2O(l) 试计算试计算2CO(g) 4H2(g)= H2O(l)C2H5OH(l) 的的H【解】：根据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分根据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应能不能由三个反应通过能不

5、能由三个反应通过加减乘除加减乘除组合而成，也组合而成，也就是说，看看反应能不能分成几步完成。就是说，看看反应能不能分成几步完成。2 + 4 - = 所以，所以，HH12 H24 H3283.22 285.84 1370 339.2 kJ/molH3 =-1370 kJ/mol 你知道神六的火箭燃料是什么吗？你知道神六的火箭燃料是什么吗？例例2：某次发射火箭，用某次发射火箭，用N2H4（肼）在（肼）在NO2中燃烧，中燃烧，生成生成N2、液态、液态H2O。已知：。已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)

6、H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化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。学方程式。2N2H4(g)+ 2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 例例3：已知：已知：CH(g) + 2O2 (g) =CO2 (g) + 2H2 O (l) H= -Q1 KJ/mol2H2 (g) +O2 (g) =2H2O (g) H= -Q2 KJ/mol2H2 (g) +O2 (g) =2H2O (g) H=- Q3 KJ/mol,常温下常温下,取体积比取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体的甲烷和氢气的混合气体11.2

7、L(标况标况),经完全燃烧恢复常温经完全燃烧恢复常温,放出的热为放出的热为:0.4Q1+0.05Q3例例4、可逆反应焓变、可逆反应焓变 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H =-197KJ/mol若一密闭容器中通入若一密闭容器中通入2molSO2和和1molO2，达平衡时，达平衡时，反应放热为反应放热为Q1KJ,另一密闭容器中通入另一密闭容器中通入2molSO2和和1.5molO2，达平衡时反应放热为，达平衡时反应放热为Q2KJ,则（则（ ） A.Q1Q2197 B.Q2Q1=197 C.Q1=Q2=197 D.Q2Q1197A1. 已知已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热

8、化学方程式分下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：别为： 据此判断，下列说法正确的是（据此判断，下列说法正确的是（ ） A. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低金刚石的低 B. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高金刚石的高 C. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低金刚石的低 D. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时

9、，石墨的能量比金刚石的高金刚石的高12251.393)()(molkJHgCOgOsC；石墨，12241.395)()(molkJHgCOgOsC；金刚石，A2. 下列有关热化学方程式及其叙述正确的是（下列有关热化学方程式及其叙述正确的是（ ）A.氢气的燃烧热为氢气的燃烧热为285.5 kJ/mol,则水分解的热化学则水分解的热化学 方程式为：方程式为： 2H2O（l）2H2(g)+O2(g) H=+285.5 kJ/molB.已知已知2C（石墨，（石墨，s）+O2（g）2CO（g） H=-221 kJ/mol，则石墨的燃烧热为，则石墨的燃烧热为110.5 kJ/molC.已知已知N2（g）+

10、3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4 kJ/mol，则在一定条件下将，则在一定条件下将1 mol N2和和3 mol H2置于置于一密闭容器中充分反应后，最多可放出一密闭容器中充分反应后，最多可放出92.4 kJ的热量的热量D.已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为1 366.8 kJ/mol和和 1411.0 kJ/mol,则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为：则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为：C2H4（g）+H2O(l) C2H5OH(l) H=-44.2 kJ/molD3.（2009重庆理综，重庆理综，12）下列热化学方程式书写正确下列热化学方程式书写正确的是（的是

11、（H的绝对值均正确）的绝对值均正确）（）A.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O（g）H=-1 367.0 kJ/mol(燃烧热燃烧热)B.NaOH（aq）+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O（l）H=+57.3 kJ/mol(中和热中和热)C.S（s）+O2(g) SO2(g) H=-296.8 kJ/mol（反应热）（反应热）D.2NO2 O2+2NO H=+116.2 kJ/mol（反应热）（反应热）C4.(12分分)(2008全国全国理综，理综，26改编改编)红磷红磷P（s）和）和Cl2(g)发生反应生成发生反应生成PCl3(g)和和PCl5(g)。反应过程

12、和能。反应过程和能量关系如下图所示（图中的量关系如下图所示（图中的H表示生成表示生成1 mol产物的产物的数据）。数据）。根据上图回答下列问题：根据上图回答下列问题：（1 1）P P和和ClCl2 2反应生成反应生成PClPCl3 3的热化学方程式是的热化学方程式是 。（2 2）PClPCl5 5分解成分解成PClPCl3 3和和ClCl2 2的热化学方程式是的热化学方程式是 。（3 3）工业上制备）工业上制备PClPCl5 5通常分两步进行，先将通常分两步进行，先将P P和和ClCl2 2反应生成中间产物反应生成中间产物PClPCl3 3，然后降温，再和，然后降温，再和ClCl2 2反应生反

13、应生成成PClPCl5 5。原因是。原因是 。（4 4）P P和和ClCl2 2分两步反应生成分两步反应生成1 mol PCl1 mol PCl5 5的的H H3 3= = ，P P和和ClCl2 2一步反应生成一步反应生成1 mol PCl1 mol PCl5 5的的H H4 4 H H3 3（填（填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”）。）。解析解析 （1）产物的总能量减去反应物的总能量就等）产物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热，结合图像可知，于反应热，结合图像可知，PCl3和反应物和反应物P和和Cl2的的能量差值为能量差值为306 kJ，因此该反应热化学方程式为：，因此该反应热化学方程式为：P(s) + Cl2(g) PCl3(g) H=-306 kJ/mol。（2）根据图像可知）根据图像可知PCl5和和PCl3之间的能量差值为：之间的能量差值为：93 kJ，因此，因此PCl5分解成分解成PCl3和和Cl2的热化学方程式的热化学方程式为：为：PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) H=+93 kJ/mol。（3）由于两个反应都是放热反应，降低温度有利）由于两个反应都是放热反应，降低温度有利于平衡右移，提高产率。同时由于于平衡右移，提高产率。同时由于PCl5受热易分受热易分解，因此温度降低防止其分解。解，因