高中化学盖斯定律选修课件.ppt

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1、化学反应中的热效应化学反应中的热效应2/2/202311、有关、有关热热化学方程式的化学方程式的计计算算例例1、在一定条件下在一定条件下,CO和和CH4燃燃烧烧的的热热化学方程式化学方程式分分别为别为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=566KJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=890KJ/mol由由1摩摩CO和和3摩摩CH4组组成的混和气成的混和气体体在上述条件下完全在上述条件下完全燃燃烧时烧时,释释放的放的热热量量为为()A2912KJB.2953KJC.3236KJD.3867KJB2/2/20232如何如何测测定定C(s)+1/2O2(g)=

2、CO(g)的反的反应热应热H1能直接能直接测测定定吗吗？如何？如何测测？若不能直接若不能直接测测，怎么，怎么办办？2/2/20233C(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？2/2/20234不管化学反不管化学反应应是一步完成或分几步完成，其是一步完成或分几步完成，其反反应热应热是相同的。是相同的

3、。化学反化学反应应的的焓变焓变（H）只与反）只与反应应体系的始体系的始态态和和终态终态有关，而与反有关，而与反应应的途径无关。的途径无关。2/2/20235一盖斯定律：一盖斯定律：1.盖斯定律的内容盖斯定律的内容:不管化学反不管化学反应应是一步完成或分几步是一步完成或分几步完成完成,其反其反应热应热是相同是相同.换换句句话说话说,化学反化学反应应的反的反应热应热只与只与反反应应体系的始体系的始态态和和终态终态有关有关,而与反而与反应应的途径无关的途径无关。2/2/20236HH1+H22.盖斯定律直盖斯定律直观观化化2/2/20237CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3=+实

4、实例例12/2/20238C(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+)H1+H2=H3H1=H3H2=-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol2/2/20239有些化学反有些化学反应进应进行很慢或不易直接行很慢或不易直接发发生，很生，很难难直接直接测测得得这这些反些反应应的反的反应热应热，可通，可通过过盖斯定律盖斯定律获获得它得它们们的反的反应热应热数数据。据。2盖斯定律的盖斯定律的应应用用虚拟虚拟路径路径法法：加加合合法

5、法：运用运用所给所给热化学热化学方程方程式式通过通过加减加减的的方法方法得出得出所所求求的的热热化学化学方程式方程式。HH1+H22/2/202310【例例1】已知已知CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H1=283.0kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H2=285.8kJ/molC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H3=-1370kJ/mol试计试计算算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的的H2/2/202311【解】：根据盖斯定律，反根据盖斯定律，反应应不不论论是一步完成是一步完成还还是分是分几步完成，其反几步完成

6、，其反应热应热效效应应都是相同的。下面就看看反都是相同的。下面就看看反应应能不能由能不能由三个反三个反应应通通过过加减乘除加减乘除组组合而成，也合而成，也就是就是说说，看看反，看看反应应能不能分成能不能分成几步完成。几步完成。2+4-=所以，所以，HH12H24H3283.22285.841370339.2kJ/mol2/2/202312例：某次例：某次发发射火箭，用射火箭，用N2H4（肼肼）在）在NO2中燃中燃烧烧，生成，生成N2、液、液态态H2O。已知：。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)H2=-

7、534kJ/mol假如都在相同状假如都在相同状态态下，下，请请写出写出发发射火箭反射火箭反应应的的热热化学方程化学方程式。式。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=-1135.2kJ/mol2/2/202313例、同素异形体相互例、同素异形体相互转转化但反化但反应热应热相当小而且相当小而且转转化速化速率慢，有率慢，有时还时还很不完全，很不完全，测测定反定反应热应热很困很困难难。现现在可根在可根据盖斯提出的据盖斯提出的观观点点“不管化学反不管化学反应应是一步完成或分几步是一步完成或分几步完成，完成，这这个个总过总过程的程的热热效效应应是相同的是相同的”。已知：。已知：

8、P4(s、白磷白磷)+5O2(g)=P4O10(s)=-2983.2kJ/molH1P(s、红红磷磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)=-738.5kJ/molH2试试写出白磷写出白磷转转化化为红为红磷的磷的热热化学方程式化学方程式。P4(s、白磷白磷)=4P(s、红红磷磷)；=-29.2kJ/molH2/2/202314例例、使使18g焦炭焦炭发发生不完全燃生不完全燃烧烧，所得气体中，所得气体中CO占占体体积积，CO2占占体体积积，已知：已知：C(s)+O2(g)=CO(g)；H=Q1KJ/mol,CO(g)+O2(g)=CO2(g)；H=Q2KJ/molA、1/3Q1KJB、1/

9、3Q2KJC、1/3(Q1+Q2)KJD、1/2Q2KJ与与这这些焦炭完全燃些焦炭完全燃烧烧相比相比较较，损损失的失的热热量是（量是（）D2/2/202315（2）298K，101kPa时时，合成氨反，合成氨反应应的的热热化学方程式化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);H =-92.38kJ/mol。在在该该温度下，取温度下，取1molN2(g)和和3molH2(g)放在一密放在一密闭闭容容器中，在催化器中，在催化剂剂存在存在进进行反行反应应，测测得反得反应应放出的放出的热热量量总总是少于是少于92.38kJ，其原因是什么？其原因是什么？该该反反应应是可逆反是可逆反应应，在密，在

10、密闭闭容器中容器中进进行行该该反反应应将将达到平衡状达到平衡状态态，1molN2(g)和和3molH2(g)不能完全反不能完全反应应生成生成2molNH3(g)，因而放出的因而放出的热热量量总总小于小于92.38kJ学与思学与思2/2/2023161.已知已知25、101kPa下，石墨、金下，石墨、金刚刚石燃石燃烧烧的的热热化学化学方程式分方程式分别为别为：据此判断，下列据此判断，下列说说法正确的是（法正确的是（）A.由石墨制由石墨制备备金金刚刚石是吸石是吸热热反反应应；等；等质质量量时时，石墨的，石墨的能量比金能量比金刚刚石的低石的低B.由石墨制由石墨制备备金金刚刚石是吸石是吸热热反反应应；

11、等；等质质量量时时，石墨的，石墨的能量比金能量比金刚刚石的高石的高C.由石墨制由石墨制备备金金刚刚石是放石是放热热反反应应；等；等质质量量时时，石墨的，石墨的能量比金能量比金刚刚石的低石的低D.由石墨制由石墨制备备金金刚刚石是放石是放热热反反应应；等；等质质量量时时，石墨的，石墨的能量比金能量比金刚刚石的高石的高A2/2/2023172.已知已知2C（s）+O2（g）=2CO（g）H=-221.0kJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）H=-483.6kJ/mol则则制制备备水煤气的反水煤气的反应应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的的H为为()A、+262.6kJ/m

12、olB、-131.3kJ/molC、-352.kJ/molD、+131.3kJ/molD2/2/2023183.按照盖斯定律，按照盖斯定律，结结合下述反合下述反应应方程式，回答方程式，回答问题问题，已知：已知：(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3H2O(aq)H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)H4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)H5=？则则第

13、（第（5）个方程式中的反）个方程式中的反应热应热H5是是_。根据盖斯定律和上述反根据盖斯定律和上述反应应方程式得：方程式得：(4)+(3)+(2)-(1)=(5)，即，即H5=+16.3kJ/mol2/2/202319求混合物的组求混合物的组成成例例5在一定条件下，在一定条件下，氢氢气和丙气和丙烷烷燃燃烧烧的的化学方程式化学方程式为为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-2220kJ/mol5mol氢氢气和丙气和丙烷烷的混合气完全燃的混合气完全燃烧时烧时放放热热3847kJ则则氢氢气和甲气和甲烷烷

14、的体的体积积比比为为()(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1B2/2/202320解解1：设设H2、C3H8的物的物质质的量的量分分别为别为x，yx+y=5(571.6/2)(x)+2220y=3847V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1x=3.75moly=1.25mol2/2/202321解解2：1molH2燃燃烧烧放放热热285.8kJ1mol混合气混合气燃燃烧烧放放热热3847kJ/5=769.4kJH2285.8C3H82220769.41450.6483.631=2/2/202322解解3：(巧解）巧解）5mol混合气中，混合气中，C3H8物物质质的量必小于的量必小于2mol，H2的物的物质质的量必大于的量必大于3mol。2molC3H8燃燃烧烧放放热热4440kJ,超超过总过总放放热热量量3847kJn(H2):n(C3H8)必大于必大于3:2选选B2/2/202323