《1.1化学反应与能量变化（第3课时反应焓变的计算）》参考课件

第一节

化学反应的热效应

第3课时

反应

焓变的计算有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。瑞士科学家盖斯在大量实验的基础上，总结出了一条规律，你知道具体内容和应用方法吗？盖斯定律

盖斯定律：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。

化学反应的焓变（ΔH）只与反应体系的

始态和终态有关，而与反应的途径无关。如何理解盖斯定律？ΔH、ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5之间有何关系？ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5BΔHACΔH1ΔH2好比一个人登山，不管选择什么途径，只要从山脚到了山顶，攀爬的高度总是一定的。hDEΔH3ΔH4ΔH5【例1】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下C（s，石墨）+1/2O2（g）=CO（g）的反应焓变。C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H1=-393.5kJ•mol-1CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H2=-283.0kJ•mol-1解：设此反应分两步进行：第一步：C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）

△H1=-393.5kJ•mol-1第二步：CO2（g）=

CO（g）+1/2O2（g）△H2

′=-△H2=283.0kJ•mol-1将上述两步反应相加得总反应为：C（s，石墨）+1/2O2（g）=CO（g）

△H3=

？根据盖斯定律，△H3=△H1+△H2

′=-393.5kJ•mol-1

+283.0kJ•mol-1

=-110.5kJ•mol-1

答：298KC（s，石墨）+1/2O2（g）=CO（g）的△H为-110.5kJ•mol-1。固态液态吸热气态吸热吸热

H2（g)+O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/mol根据盖斯定律△H3=△H1+△H2；H2O(l)═H2O(g)；△H=+44KJ/mol

学以致用H2O(l)═H2O(g)；△H=?解：H2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H2=－241.8KJ/mol第二步：将上述两步反应相加得总反应为：H2O(l)═H2O(g)；

△H3=

？第一步：

H2O(l)=H2（g)+O2(g)；△H1=+285.8KJ/molH2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下

P4（s，白磷）=4P（s，红磷）的反应焓变。

P4（s，白磷）+5O2（g）=P4O10（S）,△H1=-2983.2kJ•mol-1

P（s，红磷）+5/4O2（g）=1/4P4O10（S）,△H2=-738.5kJ•mol-1

学以致用根据盖斯定律△H3=△H1+△H2

′；P4（s，白磷）=4P（s，红磷）；△H=-29.2kJ•mol-1解：第二步：P4O10（S）=4P（s，红磷）+5O2（g）,△H2

′=4×△H2=+2954kJ•mol-1将上述两步反应相加得总反应为：P4（s，白磷）=4P（s，红磷）；

△H3=

？第一步：P4（s，白磷）+5O2（g）=P4O10（S）,△H1=-2983.2kJ•mol-1

盖斯定律应用三步流程1、键能：原子间形成（或断裂）1mol化学键时释放（或吸收）的能量。2、△H=∑(反应物的键能）—∑(反应产物的键能)利用化学键的键能求焓变【例】以下是部分共价键键能数据：H—S364kJ•mol-1，S—S

266kJ•mol-1，S=O522kJ•mol-1，H—O464kJ•mol-1。试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。2H2S(g)+SO2(g)==3S(g)+2H2O(g)△H=？

S8分子结构△H=∑(反应物的键能）—∑(反应产物的键能)

=4×∑(H-S）+2×∑(S=O）-8×∑(S-S）-4×∑(H-O）

=-1484kJ•mol—1【练一练】以下是部分共价键键能数据：P—P198kJ•mol-1，P—O360kJ•mol-1，O=O498kJ•mol-1。

试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。P4(s,白磷)+3O2(g)==P4O6(s)△H=？P4O6

分子结构P4

分子结构氧原子磷原子△H=∑(反应物的键能）—∑(反应产物的键能)

=6×∑(P-P）+3×∑(O=O）-12×∑(P-O）

=-1638kJ•mol—1化学反应焓变的计算一、

△H=H生成物-H反应物二、盖斯定律：与反应条件（途径）无关

三、△H=∑反应物的键能-∑生成物键能燃烧热、能源1．燃烧热（摩尔燃烧焓）燃烧热含义单位意义表示特点101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量kJ·mol-1或kJ/mol如:C的燃烧热为ΔH=-393.5kJ·mol-1，表示在25℃、101kPa条件下，1molC(s)完全燃烧生成CO2(g)放出393.5kJ的热量如:C的燃烧热用热化学方程式表示为C(s)+O2(g)=CO2(g)

，ΔH=-393.5kJ·mol-1

一物质燃烧一定放热,故物质燃烧热的ΔH一定为负值燃烧热2．能源能源化石燃料新能源煤石油天然气属于不可再生能源开源节流开发新能源节约现有能源特点解决办法太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能、生物质能资源丰富，没有或很少污染，属可再生能源优点例：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-Q1kJ/mol2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H2=-Q2kJ/mol写出CO燃烧的热化学方程式 根据盖斯定律△H3=△H1+△H2

′；CO(g)

+1/2O2(g)=CO2(g)；△H=Q2-Q1kJ•mol-1

解：第二步：CO(g)=C(s)+1/2O2(g);△H2

′=1/2△H2=+Q2kJ/mol

将上述两步反应相加得总反应为：CO(g)

+1/2O2(g)=CO2(g)；

△H3=

？第一步：C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-Q1kJ/mol1.已知X+Y==M+N为吸热反应，对该反应的下列说法中正确的是（

）A.X的能量一定低于M的能量B.Y的能量一定低于N的能量C.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量D.因该反应为吸热反应，故该反应一定要加热才可发生2.下列反应中生成物的总能量大于反应物总能量的是（

）

A.氢气在氧气中燃烧B.铁丝在氧气中燃烧

C.硫在氧气中燃烧D.焦碳在高温下与水蒸气反应CD3.已知某反应的焓变小于零，则下列叙述正确的是（

）A.该反应一定是放热反应B.该反应一定是吸热反应C.该反应反应物的总能量一定大于产物的总能量D.该反应产物的总能量一定大于反应物的总能量4.下列各图中，表示正反应是吸热反应的是（

）CA5.发射卫星时可用肼（N2H4）为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知；N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)ΔΗ1=+67.7kJ/mol①N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g)ΔΗ2=-534kJ/mol②试计算1mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为

kJ，写出肼和二氧化氮反应的热化学