2023学年完整公开课版盖斯定律

第三节化学反应热的计算第一章化学反应与能量学习目标1知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。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。为什么我们需要进行反应热的计算长征五号“身高595米起飞重量为643吨，起飞推力为8338吨。近地轨道25吨地球同步转移轨道14吨。它的一级火箭燃料采用的是液氧煤油，为了提供这么大的能量，我们需要加注多少吨燃料呢？新课引入在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算。在化学科研中，经常要通过实验测定物质在发生化学反应时所放出或吸收的热量。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。来自实验室的难题C(s)+1/2O2(g)==CO(g)∆H3＝？3C(s)+O2(g)==CO2(g)∆H1＝–393.5kJ/mol1CO(g)+O2(g)==CO2(g)∆H2＝–283.0kJ/mol212实验室可通过可燃物充分燃烧来测定反应热容易测定这个有点难测定噢！同学们说说看，难在哪？不易测定1840年，盖斯GHHess，俄国化学家从大量的实验事实中总结出一条规律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态各反应物和终态各生成物有关，而与具体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这就是盖斯定律。一盖斯定律盖斯GH俄国盖斯定律：不管化学反应一步完成或是分几步完成，其反应热是相同的。始态(S)终态(L)∆H∆H＝∆H1∆H2∆H3反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关∆H2第二步∆H1第一步∆H3第三步想一想：同学们，你们还知道什么量也与之相似呢？始态S终态L盖斯定律：不管化学反应一步完成或是分几步完成，其反应热是相同的。反应热盖斯定律应用CsO2g==CO2g∆H1＝–3935J/molCO(g)+O2(g)==CO2(g)∆H2＝–283.0kJ/mol12C(s)+O2(g)==CO(g)∆H3＝？12CO(g)+O2(g)12CO2(g)C(s)+O2(g)∆H1∆H3∆H2请同学们应用盖斯定律来解决这个问题！解：∆H1＝∆H2∆H3∆H3＝∆H1–∆H2＝–3935J/mol––2830J/mol＝–1105J/molCO(g)+O2(g)12CO2(g)C(s)+O2(g)∆H1∆H3∆H22意义对于进行得很慢的反应，不容易直接发生的反应，有些产品不纯有副反应发生的反应，测定这些反应的反应热有困难，如果应用，就可以地把它们的反应热计算出来。盖斯定律间接用能量守恒定律论证盖斯定律经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即∆H1∆H2=0先从始态S变化到终态L体系放出热量∆H1<0始态S然后从L到S，体系吸收热量∆H2>0终态L推论：同一个热化学反应方程式，正向反应∆H1与逆向反应∆H2大小相等，符号相反，即：∆H1=–∆H2二、运用盖斯定律解题的常用方法通常有两种方法：虚拟途径法：方法：先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反应热。举例：若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：①由A直接变成D，反应热为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。1虚拟途径法：如图所示：则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。2加和法：方法：将所给热化学方程式通过适当加、减、乘、除的方法得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的变化。例1：已知：①2H2g＋O2g===2H2OgΔH1＝－4836J·mol－1②H2Og===H2OlΔH2＝－440J·mol－1写出H2g＋O2g===H2Ol的热化学方程式。根据盖斯定律：将①×＋②便得出H2g＋O2g===H2OlΔH＝ΔH1×＋ΔH2＝－4836J·mol－1×＋－440J·mol－1＝－2858J·mol－1所求热化学方程式为H2g＋O2g===H2OlΔH＝－2858J·mol－1－3173J·mol－1解析根据盖斯定律，将方程式①－②得目标方程式，所以ΔH＝－3483J·mol－1－－310J·mol－1＝－3173J·mol－1。答案解析结总识知运用盖斯定律要注意1热化学方程式同乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘以该数；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将一个化学方程式颠倒时，∆H“”“-”号必须随之改变，但数值不变；4计算过程中需代入数据，且数据必须带单位。已知：①H2Og===H2OlΔH1＝Q1J·mol－1②C2H5OHg===C2H5OHlΔH2＝Q2J·mol－1③C2H5OHg＋3O2g===2CO2g＋3H2OgΔH3＝Q3J·mol－1则反应C2H5OHl＋3O2g===2CO2g＋3H2Ol的反应热ΔH为A．Q1＋Q2＋Q3J·mol－1B．3Q1＋Q2＋Q3J·mol－1C．Q1－3Q2＋Q3J·mol－1D．3Q1－Q2＋Q3J·mol－1典例精析【解析】本题考查对盖斯定律的理解和应用，解答此类问题的常用方法有虚拟途径法和加合法两种，具体求算如下：1设计反应的虚拟过程如下：