讲课-盖斯定律.ppt

第三节第三节 化学反应热的计算化学反应热的计算第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量2、中和热和燃烧热可不可以直接测定？、中和热和燃烧热可不可以直接测定？是不是所有的反应热都可以直接测定？是不是所有的反应热都可以直接测定？知识准备：知识准备：在在2525、101kPa101kPa时，时，1mol1mol纯物质完全燃烧生成稳定纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。的化合物时所放出的热量。在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol1mol水时水时的反应热叫做中和热。的反应热叫做中和热。1、什么是中和热？什么是燃烧热？、什么是中和热？什么是燃烧热？3、能量、能量反应物反应物生成物生成物E反反E生生HE反反和和E生生不变的情况下，不变的情况下，会变吗？会变吗？H知识准备：知识准备：不会变不会变一、盖斯定律及其应用一、盖斯定律及其应用二、化学反应热的计算二、化学反应热的计算 本节课要解决的问题：本节课要解决的问题：如何测定如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热的反应热H?这是不是燃烧热？能不能直接测定？这是不是燃烧热？能不能直接测定？提出问题提出问题怎么办？怎么办？C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1=?CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H3=-393.5kJ/mol+=，则则 H1+H2=H3所以，所以，H1=H3-H2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol应用了什么规律？应用了什么规律？CO(g)+O2(g)CO2(g)H1H3H2C(s)+O2(g)H1=H2+H3通过解决这个问题，你发现了什么规律？通过解决这个问题，你发现了什么规律？通过解决这个问题，你发现了什么规律？通过解决这个问题，你发现了什么规律？透过问题看规律透过问题看规律1.1.1.1.盖斯定律的内容盖斯定律的内容盖斯定律的内容盖斯定律的内容 不管化学反应是一步完成或不管化学反应是一步完成或是分几步完成，其总反应热是相是分几步完成，其总反应热是相同的。即化学反应的同的。即化学反应的反应热反应热只只与反应体系的与反应体系的始态始态和和终态终态有关，有关，而与反应的途径无关。而与反应的途径无关。一、盖斯定律一、盖斯定律登山登山类比盖斯定律类比盖斯定律类比盖斯定律类比盖斯定律 S（始态）（始态）L（终态）（终态）H1 0H 20H H1 1 H H 2 2 0 0从能量守恒角度论证盖斯定律从能量守恒角度论证盖斯定律 H2=H1 理论应用 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H=285.8 kJ/molH2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)H=_ 正向反应、逆向反应的反应热数值正向反应、逆向反应的反应热数值相等，符号相反相等，符号相反+285.8 kJ/mol HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)H=已知：已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=184.6 kJ/mol反映了反映了“质、能、量质、能、量”之间的辩证关系之间的辩证关系 知识升华 +92.3 kJ/mol 有些化学反应进行很慢或不易直接发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。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：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（要消去的物质）然后用去的物质）然后用消元法消元法逐一逐一消去消去“过渡物质过渡物质”，导出，导出“四则运算式四则运算式”。例例1 1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式：写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25,101kPa(25,101kPa时时)查燃烧热表知：查燃烧热表知：C(C(石墨石墨,s)+O,s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H H1 1=-393.5kJ/mol=-393.5kJ/molC(C(金刚石金刚石,s)+O,s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H H2 2=-395.0kJ/mol=-395.0kJ/mol所以，所以，-得：得：C(C(石墨石墨,s)=C(,s)=C(金刚石金刚石,s),s)H H=+1.5kJ/mol=+1.5kJ/molP4(s、白磷白磷)+5O2(g)=P4O10(s)=2983.2 kJ/molH1P(s、红磷、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)=738.5 kJ/molH2试写出白磷转化为红磷的热化学方程式试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。P4(s、白磷白磷)=4 P(s、红磷红磷)=29.2 kJ/molH2 2、已知：、已知：H H2 2O(g)=HO(g)=H2 2O(l)HO(l)H2 2=-44kJ/mol=-44kJ/mol H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)HO(g)H1 1=-241.8kJ/mol=-241.8kJ/mol 那么，那么，H H2 2燃烧生成液态水的反应热燃烧生成液态水的反应热HH是多少？是多少？H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)HO(l)H3 3=？kJ/molkJ/mol =+HH3 3=H=H1 1+H+H2 2=-285.8kJ/mol=-285.8kJ/mol(2)(2)应用盖斯定律计算反应热时的注意事项应用盖斯定律计算反应热时的注意事项热热化化学学方方程程式式同同乘乘以以或或除除以以某某一一个个数数时时，反反应热数值应热数值也必须也必须乘以或除以该数乘以或除以该数。热热化化学学方方程程式式相相加加减减时时，同同种种物物质质之之间间可可相相加、减，加、减，反应热反应热也随之相加、减。也随之相加、减。热热化化学学方方程程式式中中的的反反应应热热指指反反应应按按所所给给形形式式完全完全进行时的反应热。进行时的反应热。正、逆正、逆反应的反应热反应的反应热数值相等，符号相反数值相等，符号相反。3、已知、已知:Zn(s)+1/2O2(g)ZnO(s)H1=-351.1 kJ/mol Hg(l)1/2O2(g)Hg O(s)H2=-90.7 kJ/mol则:Zn(s)Hg O(s)=ZnO(s)Hg(l)H 3为多少为多少?4、已知：、已知：2C（s）O2(g)=2CO(g)H1=-221 kJ/mol 2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2=-483.6 kJ/mol 则则C（s）H2O(g)=CO(g)H2(g)的的H3为多少为多少?思考与讨论：思考与讨论：用盖斯定律解题的方法如何？用盖斯定律解题的方法如何？有哪些注意事项？有哪些注意事项？二反应热的计算二反应热的计算1、写出目标方程式写出目标方程式;2、确定、确定“中间产物中间产物”（要消去的物质）（要消去的物质）;3、用四则运算、用四则运算逐一逐一消去消去“中间产物中间产物”;4、根据方程式的运算情况进行相应的、根据方程式的运算情况进行相应的H的的运算。运算。用盖斯定律解题的方法：用盖斯定律解题的方法：3、已知、已知:Zn(s)+1/2O2(g)ZnO(s)H1=-351.1 kJ/mol Hg(l)1/2O2(g)Hg O(s)H2=-90.7 kJ/mol则:Zn(s)Hg O(s)=ZnO(s)Hg(l)H 3为多少为多少?4、已知：、已知：2C（s）O2(g)=2CO(g)H1=-221 kJ/mol 2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2=-483.6 kJ/mol 则则C（s）H2O(g)=CO(g)H2(g)的的H3为多少为多少?(2)(2)应用盖斯定律计算反应热时的注意事项应用盖斯定律计算反应热时的注意事项热热化化学学方方程程式式同同乘乘以以或或除除以以某某一一个个数数时时，反反应热数值应热数值也必须也必须乘以或除以该数乘以或除以该数。热热化化学学方方程程式式相相加加减减时时，同同种种物物质质之之间间可可相相加、减，加、减，反应热反应热也随之相加、减。也随之相加、减。热热化化学学方方程程式式中中的的反反应应热热指指反反应应按按所所给给形形式式完全完全进行时的反应热。进行时的反应热。正、逆正、逆反应的反应热反应的反应热数值相等，符号相反数值相等，符号相反。实验实验直接直接测出测出C2H4(g)+2 O2(g)=2CO(g)+2H2O(l)的反应热的反应热H1很困很困难。如何利用盖斯定律设计适当的反应路径计算出来？如何利用盖斯定律设计适当的反应路径计算出来？查找的数据有：查找的数据有：CO(g)+O2(g)CO2(g)H2283.0 kJ/mol C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)H31411.0 kJ/mol1 12 2=2 2XH1=H3 2XH2 能力提升能力提升 已知下列各反应的焓变已知下列各反应的焓变Ca(s)+C(s,Ca(s)+C(s,石墨石墨)+3/2O)+3/2O2 2(g)=CaCO(g)=CaCO3 3(s)(s)H H1 1=-1206.8 kJ/mol=-1206.8 kJ/molCa(s)+1/2OCa(s)+1/2O2 2(g)=CaO(s)(g)=CaO(s)H H2 2=-635.1 kJ/mol=-635.1 kJ/molC(s,C(s,石墨石墨)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H H3 3=-393.5 kJ/mol=-393.5 kJ/mol试求试求CaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)的焓变的焓变HH4 4=+178.2kJ/mol=+178.2kJ/mol=能力提升能力提升1.1.某次发射火箭，用某次发射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧，生中燃烧，生成成N N2 2、液态、液态H H2 2O O。已知：。已知：N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g)H(g)H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)HO(l)H2 2=-534kJ/mol=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热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化学方程式。2N 2N2 2H H4 4(g)+2NO(g)+2NO2 2(g)=3N(g)=3N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l)O(l)H=-1135.2kJ/mol H=-1135.2kJ/mol 课堂总结：课堂总结：1、盖斯定律内容：、盖斯定律内容：2、反应热的计算：、反应热的计算：（1）利用盖斯定律计算时的方法：）利用盖斯定律计算时的方法：（2）应用盖斯定律计算时的注意事项：）应用盖斯定律计算时的注意事项：作业：作业：完成完成同步学案同步学案中本节习题。中本节习题。例题：例题：已知下列反应的反应热已知下列反应的反应热CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H1=-870.3kJ/mol C(s)+O2(g）=CO2(g)H2=-393.5kJ/mol H2(g)+1/2O2(g）=H2O(l)H3=-285.8kJ/mol试计算下列反应的反应热：试计算下列反应的反应热：2C(s)+2H2(g)+O2(g）=CH3COOH(l)二反应热的计算二反应热的计算