113盖斯定律的计算精编版.ppt

第一第一节节 化学反化学反应应的的焓变焓变 热热化学方程式的化学方程式的书书写写 知识回顾知识回顾 一、焓变：焓变：?H H= =H H( ( 反应反应 物物)-)-H H( ( 生成生成 物物) ) 放热放热 ?H H＞＞0 0时反应时反应 ；；?H H＜＜0 0时反应时反应 吸热吸热 二、热化学方程式的书写二、热化学方程式的书写 热化学方程撞热化学方程撞( (状态状态) )邯邯( (焓变焓变) )郸郸( (单位单位) )父父1.1.口诀：口诀： ( (正负正负) )皇皇 状态状态；写；写 焓变焓变 正负正负、注、注 单位单位 2.2.步骤：写方程、标步骤：写方程、标 ，标，标 也会发生变化也会发生变化 3.3.注意：注意：①① 物质的物质的状态状态改变，则改变，则焓变焓变 ②②系数系数可以以可以以分式分式 的形式存在；的形式存在； 物质的量减倍，则放出的物质的量减倍，则放出的 热量热量 也也减半减半 ; ; 不变不变 ，符号，符号变号变号③③逆逆反应，其焓变数值大小反应，其焓变数值大小 。

4.4.不论反应是否可逆，热化学反应方程式中的反应热不论反应是否可逆，热化学反应方程式中的反应热△△ H H 进行到底进行到底 （完全转化）时的能量变化（完全转化）时的能量变化 表示反应表示反应____________________1.关于关于H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ?H=–571 kJ/mol 下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A.1L氢气与氢气与1L氯气反应生成氯气反应生成2LHCl放出放出571kJ 热量热量 B.2mol 气态气态HCl分解生成分解生成1mol 气态氢气和气态氢气和1mol 气气态氯气时，吸收态氯气时，吸收571kJ 热量 C.1个氢气分子与个氢气分子与1个氯气反应生成个氯气反应生成2个个HCl分子放分子放出出571kJ 热量 D.1mol 气态氢气和气态氢气和1mol 气态氯气反应生成气态氯气反应生成2mol 气气态态HCl时，放出时，放出571 kJ/mol 的热量 2.已知已知: H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △△H=–184.6kJ/mol 则反应则反应 HCl(g)=1/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g)的的△△H为（为（ ）） ? A、、 +184.6 kJ/mol B、、 -92.3 kJ/mol ? C、、 -369.2 kJ/mol D、、 +92.3 kJ/mol 3. 298K ，，101kPa 时，合成氨反应的热化学方程式时，合成氨反应的热化学方程式: N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) △△H = －－92.38kJ/mol 在该温度下，取在该温度下，取1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)放在一密放在一密 闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放 出的热量出的热量 92.38kJ 。

填大于、小于或者等于填大于、小于或者等于) 4. 已知在常温常压下，已知在常温常压下， 1mol H2燃烧生成液态水放出燃烧生成液态水放出 280 kJ的热量，写出该反应两种表达形式的热化学方程式的热量，写出该反应两种表达形式的热化学方程式 课堂作业：课堂作业：1. 已知已知 4g CH4完全燃烧生成气态水和完全燃烧生成气态水和CO2时放出时放出222.5kJ 热量用两种两种表达式写出该反表达式写出该反应的热化学方程式应的热化学方程式 2. 常温下1 mol H2具有255 kJ 的能量，1mol O2具有465 kJ 的能量,1mol H2O具有80 kJ 的能量，写出常写出常温下分解温下分解1mol H2O分解生成分解生成H2 与与O2的热化学方程的热化学方程式 挑战题：挑战题：3.已知已知1molH－－H键断裂时吸收热量键断裂时吸收热量440kJ,Br2中中1mol Br －－Br 键完全形成时放出热量键完全形成时放出热量550 kJ ，，HBr中中1mol H－－Br键完全形成时放出热量键完全形成时放出热量370 kJ ，，写出写出1molH2与足量与足量Br2完全反应生成液态完全反应生成液态HBr的热的热化学方程式。

化学方程式 1.1.盖斯定律是指对于一个化学反应，无论是一步盖斯定律是指对于一个化学反应，无论是一步完成还是分步完成，其反应焓变是不一样的完成还是分步完成，其反应焓变是不一样的 一样一样 2.2.在任何的状态下各种物质的焓值都是确定且唯在任何的状态下各种物质的焓值都是确定且唯指定指定 一的，因此无论经过哪些步骤从反应物变成生成物一的，因此无论经过哪些步骤从反应物变成生成物，其焓变都是一样的其焓变都是一样的 3.3.若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变就是这几个化学加减而得到，则该化学反应的焓变就是这几个化学反应焓变的代数和反应焓变的代数和 一、一、盖斯定律盖斯定律 1.定义：定义： 对于一个化学反应对于一个化学反应, ,无论是一步或无论是一步或分几步分几步 ____________ 完成，其反应焓变是完成，其反应焓变是一样一样________ 的或者说，化学反应的或者说，化学反应的反应热只与反应体系的的反应热只与反应体系的始态始态________ 和和________终态终态有关，而与有关，而与 途径途径无关。

无关 反应的反应的________ 2.盖斯定律的应用：盖斯定律的应用： 若一个热化学方程式可以由另外几个热化学方若一个热化学方程式可以由另外几个热化学方程式相程式相加减加减而得到，则该化学反应的焓变即为这而得到，则该化学反应的焓变即为这焓变的代数和焓变的代数和 几个化学反应焓变的几个化学反应焓变的 如何理解盖斯定律？ △△H H1 1 < 0 < 0 S S（始态）（始态） L L（终态）（终态） △△H H2 2 > 0 > 0 △△H H1 1 + + △△H H2 2 = = 0 0 A ΔH ΔH1 ΔH2 C B C ΔH ΔH1 ΔH2 CO CO2 ΔH、、ΔH1、、ΔH2 之间有何关系？之间有何关系？ ΔH、、ΔH1、、ΔH2 之间有何关系？之间有何关系？ ΔH=ΔH1+ΔH2 ΔH=ΔH1－－ ΔH2 【例【例1】已知在】已知在298K时：时： ①C(s)＋＋O2(g)＝＝CO2(g) ΔH1－－1＝－＝－393.5kJ· mol －－②CO(g)＋＋O2(g)＝＝CO2(g) ΔH2＝－＝－283.0kJ· mol方法一：根据方法一：根据原子守恒原子守恒虚拟路径虚拟路径 △△H=？？ 要测出要测出C(s)+ 1/2O(g) = CO(g) 2C ΔH ΔH1 CO2 由盖斯定律得：由盖斯定律得： ΔH2 CO ΔH＝＝Δ H1－－ ΔH2 －1 = (-393.5 －－283.0) kJ·mol－－1＝－＝－110.5 kJ· mol 方法二：加减法方法二：加减法 C(s) + O2(g) = CO2(g) ?H1＝＝-393.5 kJ/mol CO(g) +1/2 OCO－－?H2-(-283.0) kJ/mol 2(g) = CO2(g) 2(g) = CO(g)+1/2O2(g) 2＝＝-283.0 kJ/mol C(s)+ 1/2 O2(g) = CO(g) ?H＝？＝？ ∴∴ ?H= ?H1 + (－－?H2 ) = -393.5 kJ/mol －－(-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol 步骤：先调整已知方程式的步骤：先调整已知方程式的 反应物反应物和和生成物生成物 再调已知方程式中再调已知方程式中 多余物质多余物质的的系数系数。

最后再相加减最后再相加减 【变式【变式1】如已知下列两个热化学方程式：】如已知下列两个热化学方程式： ①①P4(s,白磷白磷)＋＋5O2(g)=P4O10(s) Δ H1＝＝-2983.2kJ/mol 写出白磷转化为红磷的热化学方程式写出白磷转化为红磷的热化学方程式. 方法一：虚拟路径法方法一：虚拟路径法 ②②P(s, 红磷红磷)＋＋ ΔH2＝－＝－738.5kJ/mol P4(s,白磷白磷) ΔH 4P(s, 红磷红磷) (-ΔH2)××4 ΔH1 ΔH=ΔH1+ ( - ΔH2)××4 P4O10(s) =－－2983.2kJ/mol ＋＋738.5kJ/mol ××4 =－－29.2kJ/mol  方法二：加减法方法二：加减法 ①①P4(s,白磷白磷)＋＋5O2(g)=P4O10(s) Δ H1＝＝-2983.2kJ/mol ②②红磷红磷)(s)= P(s,＋＋5/4O (g)= 1/4PO (s) ΔH ＝－＝－738.5kJ/mol 1/4P O红磷红磷)＋＋5/4O (g) －－ΔH ＝＝+738.5kJ/mol ②②P(s,P O (s)= 4P(s, 红磷红磷)＋＋5O (g) －－4ΔH ＝＝+4××738.5kJ/mol 241022241041022P4(s,白磷白磷)=4P(s, 红磷红磷) ?H＝？＝？ ΔH=ΔH1+ ( - ΔH2)××4 =－－2983.2kJ/mol ＋＋738.5kJ/mol ××4 =－－29.2kJ/mol 2.在在 298 K、、100 kPa时，已知：时，已知： 2H2O(g)===O2(g)＋＋2H2(g) ΔH1 Cl2(g)＋＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2 2Cl2(g)＋＋2H2O(g)===4HCl(g)＋＋O2(g) ΔH3 则则 ΔH3与与 ΔH1和和 ΔH2间的关系正确的是间的关系正确的是 ( ) A A.ΔH3＝＝ΔH1＋＋2ΔH2 B.ΔH3＝＝ΔH1＋＋ΔH2 C.ΔH3＝＝ΔH1－－2ΔH2 D.ΔH3＝＝ΔH1－－ΔH2 3.已知：已知： －－1 ①Zn(s)＋＋1/2O2(g)=ZnO(s) ΔH1＝－＝－348.3 kJ· mol②2Ag(s) ＋＋1/2O2(g)=Ag2O(s) ΔH2＝－＝－31.0 kJ· mol－－1写出写出Zn与与Ag2O反应的热化学方程式反应的热化学方程式 ③=①-② ΔH=ΔH1－－ΔH2 Zn(s) + Ag2O(s)= ZnO(s)+ 2Ag(s) ?H1＝＝-393.5 kJ/mol 例2：实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷 反应的ΔH，但可 测出下边几个反应的热效应：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－890.3 kJ/mol C(石墨)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ/mol H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ/mol 根据盖斯定律求反应 C(石墨石墨)＋＋2H2(g)＝＝CH4(g) 的的ΔH4 42221 CH (g)＋2O (g)＝CO (g)＋2H O(l) ΔH ＝－890.3 kJ/mol C(石墨石墨)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ/mol H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ/mol  方法一：因为反应式方法一：因为反应式①②③①②③和和④④之间有以下关系：之间有以下关系： ②②＋＋③③××2－－①①＝＝④④ 所以所以ΔH4＝＝ΔH2＋＋2ΔH3－－ΔH1 ＝－＝－393.5 ＋＋2××(－－285.8)－－(－－890.3)＝＝ －－ 74.8(kJ · mol－－1) 方法二：也可以设计一个途径，使反应物经过一些中间步方法二：也可以设计一个途径，使反应物经过一些中间步骤最后回复到产物：骤最后回复到产物： 可见可见ΔH4＝＝ΔH2＋＋2ΔH3－－ΔH1＝－＝－74.8kJ· mol－－1 【变式【变式2】已知下列反应的反应热为】已知下列反应的反应热为 ⑴⑴ CH3COOH (l) + 2O2(g) == 2CO2(g) + 2H2O(l) △△H1= -870.3 kJ/mol ⑵⑵ C(s) + O2 (g) == CO2(g) △△H2= -393.5 kJ/mol ⑶⑶ H2(g) + ? O2(g) == H2O(l) △△H3= -285.8 kJ/mol 试计算下述反应的反应热：试计算下述反应的反应热： 2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) == CH3COOH (l) ? 【解】分析各方程式的关系，知【解】分析各方程式的关系，知 将方程式按将方程式按2[⑵⑵ + ⑶⑶] - ⑴⑴组合得上述反应方程式组合得上述反应方程式 即：即：△△H = 2[△△H 2 + △△H3] - △△H1 △△H =2[(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol)] -(-870.3kJ/mol) = - 488.3kJ/mol 答：反应答：反应2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) == CH3COOH (l) 反应热为反应热为- 488.3kJ/mol 【例【例3】】在在100 g 碳不完全燃碳不完全燃烧烧所得气体中，所得气体中，CO占占1/3体体积积，，CO2占占2/3体体积积，且，且 H －－110.35 kJ/mol C(s) +1/2O2(g) = CO(g) ；； = H －－282.57 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)；； = 与与这这些碳完全燃些碳完全燃烧烧相比，相比，损损失的失的热热量是量是( ) C A.392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJ  。