【高中化学】盖斯定律 课件 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

第1课时 盖斯定律第 一 章 化 学 反 应 的 热 效 应 第 二 节 反 应 热 的 计 算 一、导入新课【问题引入】下列数据表示燃烧热吗？为什么？H2(g)1/2 O2(g)H2O(g)H1241.8 kJmol1那么，H2的燃烧热H究竟是多少？已知：H2O(g)H2O(l)H 244 kJmol1H2(g)1/2 O2(g)H2O(l)HH 1H 2285.8 kJmol1如何测出这个反应的反应热：C(s)1/2O2(g)CO(g)H？1836年，俄国化学家盖斯，提出了盖斯定律为我们解决了这个问题。二、盖斯定律盖斯是俄国化学家，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的，其总热量变化是相同的，1860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。1.盖斯定律的内容一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。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。二、盖斯定律2.对盖斯定律的理解（1）从反应途径角度某人从山下的A点到达山顶B点，他从A点出发，无论是翻山越岭，还是做缆车直奔山顶，当最终到达B点时，位移是相同的。即人的登山高度与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关。二、盖斯定律2.对盖斯定律的理解（2）从能量守恒角度反应是一步完成还是多步完成，最初的反应物和最终的生成物都是一样的，只要物质没有区别，能量也不会有区别。从SL，H10，体系吸热，据能量守恒，H1H20。二、盖斯定律2.对盖斯定律的理解（3）从反应热角度始态到终态的反应热，三个途径的反应热有什么关系？H=H1+H2 =H3+H4+H5 二、盖斯定律3.盖斯定律的应用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。【交流讨论】已知：(1)C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1 (2)CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H2283.0 kJmol1 若C(s)1/2O2(g)=CO(g)的反应热为H，求H。二、盖斯定律3.盖斯定律的应用应用盖斯定律求解：H1HH2 则：H H1H2 393.5 kJmol1(283.0 kJmol1)110.5 kJmol1。分析三者的关系如图二、盖斯定律【例题讲解】1.已知：2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1。则制备水煤气的反应C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)的H为()A262.6 kJmol1 B131.3 kJmol1C352.3 kJmol1 D131.3 kJmol1【解析】根据盖斯定律，由题意知：1/21/2得：H(221.0 kJmol1)1/2(483.6 kJmol1)1/2131.3 kJmol1。三、例题讲解D【交流讨论】热化学反应方程式加和的方法，目标方程式如何通过“四则运算式”导出？目标方程式：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)，可由2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1导出，运算式为1/21/2方法总结：写出目标方程式，确定“过渡物质”(要消去的物质)，然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。三、例题讲解【例题讲解】三、例题讲解2.按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题，已知：NH3(g)HCl(g)NH4Cl(s)H1176 kJmol1NH3(g)H2O(l)NH3H2O(aq)H235.1 kJmol1HCl(g)H2O(l)HCl(aq)H372.3 kJmol1NH3(aq)HCl(aq)NH4Cl(aq)H452.3 kJmol1NH4Cl(s)2H2O(l)NH4Cl(aq)H5？则第个方程式中的反应热H是_。【解析】根据盖斯定律和上述反应方程式得：，即H5H4H3H2H1=16.3 kJmol1【例题讲解】三、例题讲解3.已知CO(g)1/2O2(g)CO2(g)H1283.0 kJmol1H2(g)1/2O2(g)H2O(l)H2285.8 kJmol1C2H5OH(l)3O2(g)2CO2(g)3H2O(l)H31370 kJmol1试计算2CO(g)4H2(g)H2O(l)C2H5OH(l)的H【解析】24HH12H24H3283.2 kJmol12285.8 kJmol141 370 kJmol1339.6 kJmol1【例题讲解】三、例题讲解4.已知1 mol红磷转化为1 mol白磷，吸收18.39 kJ热量。4P(s，红)5O2(g)=2P2O5(s)H1 4P(s，白)5O2(g)=2P2O5(s)H2则H1与H2的关系正确的是()AH1H2BH1H2CH1H2。B【总结】应用盖斯定律计算反应热时应注意的问题：(1)首先要明确所求反应的始态和终态、各物质的化学计量数及反应的吸、放热情况。(2)不同途径对应的最终结果应一样。(3)可以利用方程式加和法求反应热，当热化学方程式乘以或除以某一个数时，H也应乘以或除以同一个数；方程式进行加减运算时，H也同样要进行加减运算，注意各步反应H的正负。(4)将一个热化学方程式逆向书写时，H的符号也随之改变，但绝对值不变。(5)在设计反应过程中，可能会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。四、课堂小结四、课堂小结五、课堂检测1.已知热化学方程式：C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H1 C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H2C(石墨，s)=C(金刚石，s)H31.9 kJmol1下列说法正确的是()A石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B金刚石比石墨稳定CH3H1H2 DH1H2【解析】将方程式依次编号、，可得，即H3H2H11.9 kJmol10得出石墨比金刚石稳定。A2.盖斯定律指出：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，而与反应进行的具体途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图示可判断下列关系错误的是()A.AF，HH6B.H1H2H3H4H5H61C.CF，|H|H1H2H6|D.H1H2H3H4H5H6B【解析】6个步骤相加即回到原点，则H1H2H3H4H5H60，B项错误。五、课堂检测3已知25、101 kPa条件下：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H2834.9 kJmol14Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H3119.1 kJmol1由此得出的正确结论是()A等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应B反应可确定铝的燃烧热是708.7 kJCO3比O2稳定，由O2变O3为放热反应D反应可确定铝的燃烧热是779.78 kJmol1【解析】利用盖斯定律，将反应得3O2(g)2O3(g)H284.2 kJmol1，可知等质量的O2比O3能量低，物质的能量越低越稳定。A五、课堂检测4.已知下列各反应的焓变Ca(s)C(s，石墨)3/2O2(g)CaCO3(s)H1206.8 kJmol1Ca(s)1/2O2(g)CaO(s)H635.1 kJmol1C(s，石墨)O2(g)CO2(g)H393.5 kJmol1试求CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)的焓变。【解析】，H635.1 kJmol1393.5 kJmol1（1 206.8 kJmol1）=178.2 kJmol1五、课堂检测5红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的H表示生成1 mol产物的数据)。根据图回答下列问题：(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为 。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为 。(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H3 ，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的H4_(填“”“”或“”)H3。3/2Cl2(g)P(s)=PCl3(g)H306kJ/molPCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93kJ/mol399kJ/mol【解析】根据盖斯定律求得：H3399 kJ/mol。因焓变与反应的途径无关，只与反应物、生成物状态、量有关，故H3H4。五、课堂检测