盖斯定律反应热计算

1、关于盖斯定律反应热的计算第一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月第三节 化学反应热的计算学习目标：1、从能量守恒角度理解并掌握盖斯定律；2、能正确运用盖斯定律解决具体问题；3、学会化学反应热的有关计算。第一章 化学反应与能量第二张，PPT共三十六页，创作于2022年6月1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=-184.6kJ/mol 则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的H为（ ）A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/molC.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol 复习:D2、甲硅烷（SiH4）是一种无色气体，遇到空

2、气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水。已知室温下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ热量，其燃烧热化学方程式为_ SiH4(g)+O2(g)=SiO2(s)+H2O(l) H=-1427.2kJ/mol规律: “正逆”反应的反应热效应数值相等，符号相反第三张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 在化学科研中，经常要测量化学反应的反应热，但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接获得。如对于反应： C(s)+1/2O2(g) = CO(g)，因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的H 无法直接测得，那么该反应的反应热是如何确定的呢？问题情

3、景 此外，在生产中，对燃料的燃烧，反应条件的控制以及废热的利用，也需要进行反应热的计算。 第四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 1、定义：不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。 换句话说：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。一、盖斯定律第五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 盖斯是俄国化学家，早年从事分析化学研究，1830年专门从事化学热效应测定方法的改进，曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计，从而较准确地测定了化学反应中的能量。1836年经过多次试验，他总结出一条规律：在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的还是分步进行

4、的，其总热量变化是相同的，1840年以热的加和性守恒定律形式发表。这就是举世闻名的盖斯定律。盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。当一个不能直接发生的反应要求计算反应热时，便可以用分步法测定反应热并加和起来而间接求得。故而我们常称盖斯是热化学的奠基人。盖斯的生平事迹第六张，PPT共三十六页，创作于2022年6月AB请思考：由起点A到终点B有多少条途径？从不同途径由A点到B点的位移有什么关系?登山的高度与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关为了理解盖斯定律，可以以登山为例：第七张，PPT共三十六页，创作于2022年6月H2 0H1 0S（始态）L（终态）H1 +H2 0以能

5、量守恒定律来论证盖斯定律：第八张，PPT共三十六页，创作于2022年6月如何理解盖斯定律？ H、H1、H2之间有何关系？H=H1+H2BHACH1H2第九张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2例1C(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 (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol第十张，PP

6、T共三十六页，创作于2022年6月下列数据表示H2的燃烧热吗？ H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g) = H2O (l) H244 kJ/mol已知 H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) += HH1 H2285.8kJ/mol实例2那么，H2的燃烧热H究竟是多少？如何计算？第十一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 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，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。2、盖斯定律的应用关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。方法（1）写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去

7、的物质）（2）然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。消去的技巧：目标方程式和已知方程式同类物质（同为反应物或同为生成物）相加；不同类物质（一个为反应物与一个为生成物相减； 遵循数学基本原则第十二张，PPT共三十六页，创作于2022年6月例1：已知下列各反应的焓变Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s) H = -1206.8 kJ/molCa(s)+1/2O2(g)=CaO(s) H = -635.1 kJ/molC(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) H = -393.5 kJ/mol试求CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变H=+178.

8、2 kJ/mol=第十三张，PPT共三十六页，创作于2022年6月例2：写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25,101kPa时)石墨能直接变成金刚石吗？查燃烧热表知：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/molC(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol所以， - 得： C(石墨，s)=C(金刚石，s) H=+1.5kJ/mol第十四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月例3：同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的

9、热效应是相同的”。已知：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)H1=-2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) H2= -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。 P4(s、白磷)=4P(s、红磷) H=-29.2kJ/mol- 4：第十五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月小结：（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；当热化学方程式中各物质的化学计量数改变，其反应热数值改变相同的倍数（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H相加或相减，得到一个新的热化学方程式。（3）

10、可燃物产生的热量=可燃物的物质的量 燃烧热 第十六张，PPT共三十六页，创作于2022年6月注意事项：（1）热化学方程式乘上某一个数时，反应热数值也须乘上该数；（2）热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减；（3）将一个热化学方程式颠倒时， H的“+” “-”号必须随之改变。第十七张，PPT共三十六页，创作于2022年6月你知道神六的火箭燃料是什么吗？例4：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534

11、kJ/mol 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。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 2 ：第十八张，PPT共三十六页，创作于2022年6月思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。练习1.已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/mol(1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式(2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H =-393.5kJ/molCO2

12、(g)=C(石墨，s)+O2(g) H =+393.5kJ/mol第十九张，PPT共三十六页，创作于2022年6月2.已知 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H3=-1370 kJ/mol试计算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的H【解】：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。下面就看看反应能不能由三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应能不能分

13、成几步完成。2 + 4 - 所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 kJ/mol 339.2 kJ/mol第二十张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 3. 在100 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H=110.35kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H=282.57kJ/mol与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（ ）392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJC第二十一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月

14、利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算:题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量二反应热的计算：第二十二张，PPT共三十六页，创作于2022年6月具体内容:1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程式。2、有关反应热的计算:（1）盖斯定律及其应用 （2） 根据一定量的物质参加反应放出或吸收的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小。 Q = n(-H) 比热公式:H = c mT第二十三张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 (3)利用键能计算反应热 H = E(吸) - E(放)

15、H = 反应物的键能总和 生成物的键能总和 H = E(生成物) - E(反应物) H的计算数值：吸“+”放“-” 第二十四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月练习2、(2010广东高考)在298 K、101 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3则H3与H1和H2间的关系正确的是()AH3H12H2BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H2A第二十五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月A第二十六张，PPT共三十六页，创作于2022年6月A3/2即得目标方程式

16、，故有：H=3/2H2H1=824.35kJmol1 第二十七张，PPT共三十六页，创作于2022年6月练习5、已知下列反应的反应热为：(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) H1=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O2(g) =CO2(g) H2=-393.5kJ/mol(3) H2(g)+1/2O2(g) =H2O(l) H3=-285.8kJ/mol试计算下列反应的反应热： 2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(l)2+2得： H=2 H2+2 H3=2（393.5）+ 2（285.8）（870.3）=488.3kJ/mol第二十

17、八张，PPT共三十六页，创作于2022年6月练习6、由金红石TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤为：TiO2 TiCl4 Ti 已知： CsO2gCO2g； H3935 kJmol1 2COgO2g2CO2g； H566 kJmol1 TiO2s2Cl2gTiCl4sO2g； H+141 kJmol1则TiO2s2Cl2g2CsTiCl4s2COg的H 。第二十九张，PPT共三十六页，创作于2022年6月连接高考：练习6、焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25、101 kPa时： 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) H1= 一197 kJ/mol； 2H2O (g)2H2O(1) H2

18、一44 kJ/mol 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l) H3一545 kJ/mol。 则SO3 (g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)H-152 kJmol-1第三十张，PPT共三十六页，创作于2022年6月练习7、捕碳技术（主要指捕获CO2）在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2 可发生如下可逆反应：反应：2NH3(l)H2O(l)CO2(g) (NH4)2CO3(aq) H1反应：NH3(l)H2O(l)CO2(g) (NH4)2HCO3(aq)H2反应：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g) 2(NH4)2HCO3(aq)H3请回答下列问题： H3与H1、H2之间的关系是：H3 = 。 2H2 H1 第三十一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月练习8、碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。该电池反应为： 2Li（s）+I2（s）=2LiI （s） H已知：4Li（s）+O2（g）=2L