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盖斯定律上课课件


化学反应中的热效应

反应热的计算 盖斯定律

如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g) 如何测定 的反应热△ 的反应热△H1
①能直接测定吗?如何测? 能直接测定吗?如何测? ②若不能直接测,怎么办? 若不能直接测,怎么办?

一.盖斯定律: 盖斯定律:
1.盖斯定律的内容: 1.盖斯定

律的内容:不管化学反应是一步完成或 盖斯定律的内容 分几步完成,其反应热是相同.换句话说, 分几步完成,其反应热是相同.换句话说,化学反 应的反应热只与反应体系的始态和终态有关, 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。 与反应的途径无关。

2.盖斯定律直观化

△H=△H1+△H2 = △

实例1 实例
CO(g) H2 C(s) H1 H3 CO2(g)

H1 =

H2 +

H3

2.盖斯定律的应用
有些化学反应进行很慢或不易直接发生, 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, 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。 斯定律获得它们的反应热数据。
关键:目标方程式的“四则运算式”的导出。 关键:目标方程式的“四则运算式”的导出。 方法:写出目标方程式确定“过渡物质” 要消去的物质) 方法: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” 消元法逐一消去 然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”

【例题1】已知 例题 】 ① CO(g) + 1/2 O2(g) ====CO2(g) -283.0 kJ/mol

?H1=

② H2(g) + 1/2 O2(g) ====H2O(l) ?H2= -285.8 kJ/mol ③C2H5OH(l) + 3 O2(g) ==== 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ?H3=-1370 kJ/mol 试计算④ 试计算④2CO(g)+ 4 H2(g)==== H2O(l)+ C2H5OH(l) 的 + + ?H
【解】:根据盖斯定律,反应④不论是一步完成还是分几步完成 根据盖斯定律,反应④ 根据盖斯定律 其反应热效应都是相同的。下面就看看反应④能不能由①②③ ①②③三 其反应热效应都是相同的。下面就看看反应④能不能由①②③三 个反应通过加减乘除组合而成,也就是说,看看反应④ 个反应通过加减乘除组合而成,也就是说,看看反应④能不能分 ①②③几步完成 几步完成。 ②×4 成①②③几步完成。①×2 + ②× - ③ = ④ 所以, = 所以,?H=?H1×2 +?H2×4 -?H3 × × =-283.2×2 -285.8×4 +1370 =- =-339.2 kJ/mol =- × ×

你知道神六的火箭燃料是什么吗?
中燃烧, 例2:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生 某次发射火箭, 液态H 已知: 成N2、液态H2O。已知: N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下, 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。 方程式。
2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol

例3、同素异形体相互转化但反应热相当小 而且转化速率慢,有时还很不完全, 而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反 应热很困难。 应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点 不管化学反应是一步完成或分几步完成, “不管化学反应是一步完成或分几步完成, 这个总过程的热效应是相同的” 已知: 这个总过程的热效应是相同的”。已知: P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s);H1= -2983.2 kJ/mol 、 ;
P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);H2= -738.5 kJ/mol 、红磷 ;

试写出白磷转化为红磷的热化学方程式
P4(s、白磷)=4 P(s、红磷); H = -29.2 kJ/mol 。 、 、 ;

1 焦炭发生不完全燃烧, 例4、使18g焦炭发生不完全燃烧,所得气体中 焦炭发生不完全燃烧 所得气体中CO占 占 3

体积, 体积,CO2占

体积, 体积, 1 O2(g)=CO(g);△H=-Q1 KJ/mol ; H=- KJ/mol, 已知: 已知:C(S)+
2

2 3

1 CO(g)+ ; - 2 O2(g)=CO2(g);△H=-Q2 KJ/mol

与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是( 与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是( D ) A、1/3Q1KJ 、 C、1/3(Q1+Q2)KJ 、 B、1/3Q2KJ 、 D、1/2Q2KJ 、

学与思 (2)298K,101kPa时,合成氨反应的热化学方 298K,101kPa时 程式N (g);△ 92.38kJ/mol。 程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H = -92.38kJ/mol。 在该温度下, (g)和 (g)放在一 在该温度下,取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一 密闭容器中,在催化剂存在进行反应, 密闭容器中,在催化剂存在进行反应,测得反应 放出的热量总是少于92.38kJ 其原因是什么? 92.38kJ, 放出的热量总是少于92.38kJ,其原因是什么? 该反应是可逆反应, 该反应是可逆反应,在密闭容器中进行该 反应将达到平衡状态, 1 mol N2(g)和3 mol H2(g) 反应将达到平衡状态, (g)和 不能完全反应生成2 (g), 不能完全反应生成2 mol NH3(g),因而放出的 热量总小于92.38kJ 热量总小于92.38kJ

1. 已知 ℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分 已知25℃ 下 石墨、 别为: 别为: C (石墨,s ) + O2 ( g ) ≡ CO2 ( g );?H = ?393.51kJ mol ?1 ·

C (金刚石,s ) + O2 ( g ) = CO2 ( g );?H = ?395.41kJ mol ?1 ·
据此判断,下列说法正确的是( ) 据此判断,下列说法正确的是( A A. 由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比 由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时, 金刚石的低 B. 由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比 由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时, 金刚石的高 C. 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时, 金刚石的低 D. 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时, 金刚石的高

2.已知 已知 ①2C(S)+ O2(g)-===2CO(g) ( ) ) ( ) △H=-221.0kJ/mol , ②2H2(g)+O2(g)==2H2O(g ) ) ) ( △H=-483.6kJ/mol 则制备水煤气的反应 C(S)+H2O(g)==CO(g)+H2 (g) 的△H为( D ) 为 A、+262.6kJ/mol B、-131.3kJ/mol 、 、 C、-352. kJ/mol D、+131.3kJ/mol 、 、

练习 1.按照盖斯定律,结合下述反应方程式,回答问题,已 按照盖斯定律, 按照盖斯定律 结合下述反应方程式,回答问题, 知: (1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol (2)NH3(g)+H2O(l)=NH3· H2O(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=? ? 则第( )个方程式中的反应热△ 是 则第(5)个方程式中的反应热△H是________。 。 根据盖斯定律和上述反应方程式得: 根据盖斯定律和上述反应方程式得: (4)+ (3)+ (2)- (1)= (5),即△H5 = +16.3kJ/mol ,

求混合物的组成
4]在一定条件下 在一定条件下, [ 例4]在一定条件下,氢气和丙烷燃烧的 化学方程式为: 化学方程式为: 2H2(q)+ O2(q) = 2H2O( l )ΔH =- 571.6 kJ/mol C3H8(q+5O2(= 3CO2(q+4H2O(l)?H =- 2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热 3847kJ 则氢气和甲烷的体积比为 ( B ) (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1

的物质的量分别为x 解1 :设H2、C3H8的物质的量分别为x,y x+y=5 (571.6/2)(x) + 2220y = 3847 x = 3.75 mol y = 1.25 mol V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1

解2 :1mol H2 燃烧放热 285.8 kJ
1mol 混合气 燃烧放热 3847kJ/5 = 769.4 kJ H2 285.8 769.4 C3H4 2220 1450.6

3 = 1 483.6

巧解) 解3 :( 巧解) 混合气中, 5mol 混合气中 , C3H8 物质的量必小于 mol, 2mol, 的物质的量必大于3mol 3mol。 H2 的物质的量必大于3mol。 ∵ 2mol C3H8 燃烧放热 4440 kJ, 超过总放热量 3847 kJ n (H2) : n (C3H8) 必大于 3 : 2

选 B


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