高中化学盖斯定律选修4课件.ppt

1、2022-6-11化学反应中的热效应化学反应中的热效应2022-6-121、有关热化学方程式的计算、有关热化学方程式的计算例例1、在一定条件下、在一定条件下,CO和和CH4燃烧的热化学方程式燃烧的热化学方程式分别为分别为: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组成的混和气组成的混和气体体在上述条件下完全在上述条件下完全燃烧时燃烧时,释放的热量为释放的热量为( )A2912KJ B. 2953KJ C. 3236KJ D. 3867KJB2022-6-13如何测

2、定如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热的反应热H1能直接测定吗？如何测？能直接测定吗？如何测？若不能直接测，怎么办？若不能直接测，怎么办？2022-6-14C(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？2022-6-15 不管化学反应是一步完成或分

3、几步完成，其不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。反应热是相同的。 化学反应的焓变（化学反应的焓变（ H）只与反应体系的始）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。态和终态有关，而与反应的途径无关。2022-6-161.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分几步不管化学反应是一步完成或分几步完成完成,其反应热是相同其反应热是相同.换句话说换句话说,化学反应的反应热只与化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关而与反应的途径无关。2022-6-17HH1+H22.盖斯定律直观化盖斯定律直观化2022-6-1

4、8 CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3= +实例实例12022-6-19C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol2022-6-110 有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得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这些反应

5、的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。据。2盖斯定律的应用盖斯定律的应用虚拟路径法虚拟路径法：加合法加合法：运用所给热化学方程式通过加减的方法得出所运用所给热化学方程式通过加减的方法得出所求的热化学方程式求的热化学方程式。HH1+H22022-6-111【例【例1】已知】已知 CO(g) + 1/2 O2(g) =CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(l) H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l) + 3 O2(g) =2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol试计算试计算2CO(g) 4 H

6、2(g)=H2O(l) C2H5OH(l) 的的H 2022-6-112【解】：根据盖斯定律，反应根据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应能不能由能不能由三个反应通过加减乘除组合而成，也三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应就是说，看看反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，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol2022-6-113例：某次发射火箭，用例：某次发射火箭，用N2H4（肼）在（

7、肼）在NO2中燃烧，生中燃烧，生成成N2、液态、液态H2O。已知：。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，请写出发射火箭反应的热化学方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。程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 2022-6-114例、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化例、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，测定反应热很困难。现在速率

8、慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或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分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：。已知：P4(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/molH2022-6-11531例、

9、使例、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占占体积，体积，CO2占占32体积，体积， 已知：已知：C(s)+ 21O2(g)=CO(g)；H=Q1 KJ/mol,CO(g)+ 21O2(g)=CO2(g)；H=Q2 KJ/mol A、1/3Q1KJ B、1/3Q2KJ C、1/3(Q1+Q2)KJ D、1/2Q2KJ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（ ） D2022-6-116 （2）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 = -

10、92.38kJ/mol。 在在该该温度下，取温度下，取1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)放在一密闭容放在一密闭容器中，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是少于92.38kJ，其原因是什么？其原因是什么？ 该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态，达到平衡状态， 1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)不能完全反不能完全反应生成应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于，因而放出的热量总小于92.38kJ学与思学与思2022-6-1171. 已知已

11、知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：方程式分别为： 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. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低能量比金刚石的低 B. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高能量比金刚石的高 C. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低能量比金刚石的低 D. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨

12、的由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高能量比金刚石的高12251.393)()(molkJHgCOgOsC；石墨，12241.395)()(molkJHgCOgOsC；金刚石，A2022-6-1182.已知已知2C（s）+ O2（g）=2CO（g）H=-221.0kJ/mol 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g ）H=-483.6kJ/mol 则制备水煤气的反应则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g) 的的H为为( )A、+262.6kJ/mol B、-131.3kJ/molC、-352. kJ/mol D、+131.3kJ/molD 20

13、22-6-1193.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知：已知：(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（则第（5）个方程式中的反应热）个方程式中的反应热H5是是_。根据盖斯定

14、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，即H5 = +16.3kJ/mol2022-6-120求混合物的组成求混合物的组成 例例5在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：化学方程式为：2H2(g)+ O2(g) = 2H2O( l ) H =- 571.6 kJ/molC3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l) H =- 2220 kJ/mol5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ 则则氢气和甲烷的体积比为氢气和甲烷的体积比为

15、 ( )(A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1B2022-6-121 解解1 ：设：设H2、C3H8的物质的量的物质的量分别为分别为x，y x + y = 5(571.6/2)(x) + 2220y = 3847V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1 x = 3.75 moly = 1.25 mol2022-6-122解解2 ：1mol H2 燃烧放热燃烧放热 285.8 kJ 1mol 混合气混合气 燃烧放热燃烧放热 3847kJ/5 = 769.4 kJH2 285.8C3H8 2220769.41450.6483.631 =2022-6-123解解3 ：( 巧解）巧解）5mol 混合气中，混合气中，C3H8 物质的量必小于物质的量必小于2mol，H2 的物质的量必大于的物质的量必大于3mol。 2mol C3H8 燃烧放热燃烧放热 4440 kJ, 超过总放热量超过总放热量 3847 kJn (H2) : n (C3H8) 必大于必大于 3 : 2选选 B