化学：1.3《盖斯定律及其应用》（备课组）课件（人教版选修4）

第一章化学反应与能量 盖斯定律及其应用 1 已知 H2 g Cl2 g 2HCl g H 184 6kJ mol则反应HCl g 1 2H2 g 1 2Cl2 g 的 H为 A 184 6kJ molB 92 3kJ molC 369 2kJ molD 92 3kJ mol 复习 D 2 甲硅烷 SiH4 是一种无色气体 遇到空气能发生爆炸性自燃 生成SiO2和水 已知室温下1g甲硅烷自燃放出44 6kJ热量 其热化学方程式为 SiH4 g O2 g SiO2 s H2O l H 1427 2kJ mol 规律 正逆 反应的反应热效应数值相等 符号相反 3 已知H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 计算下列反应中放出的热量 1 用20gNaOH配成稀溶液跟足量稀盐酸反应 放出热量为kJ 2 用0 1molBa OH 2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应 放出热量为kJ 3 用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应 放出的热量 大于 小于 等于 57 3kJ 理由是 28 65 11 46 小于 醋酸是弱电解质 只是少部分电离 发生电离时要吸热 中和时放热较少 298K 101kPa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1molN2 g 和3molH2 g 放在一密闭容器中 在催化剂存在下进行反应 测得反应放出的热量总是少于92 38kJ 其原因是什么 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 1molN2 g 和3molH2 g 不能完全反应生成2molNH3 g 因而放出的热量总小于92 38kJ 温故知新 H2 g 1 2O2 g H2O g H1 241 8kJ mol那么 H2的燃烧热 H究竟是多少 如何计算 已知 H2O g H2O l H2 44kJ molH2 g 1 2O2 g H2O l H H1 H2 285 8kJ mol 下列数据 H1表示燃烧热吗 判断 思考 如何测出下列反应的反应热 C s 1 2O2 g CO g H1 C s 1 2O2 g CO g H1 CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol C s O2 g CO2 g H3 393 5kJ mol 不能很好的控制反应的程度 故不能直接通过实验测得 H1 则 H1 H2 H3所以 H1 H3 H2 393 5kJ mol 283 0kJ mol 110 5kJ mol 上两例应用了什么规律 影响反应热的因素 1 与温度 压强有关2 与物质的状态有关3 与反应物的用量有关4 与反应条件 途径 无关 盖斯定律 盖斯定律 不管化学反应是分一步完成或分几步完成 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 A B 请思考 由起点A到终点B有多少条途径 从不同途径由A点到B点的位移有什么关系 登山的高度与上山的途径无关 只与起点和终点的相对高度有关 H2 0 H1 0 S 始态 L 终态 H1 H2 0 如何理解盖斯定律 H H1 H2之间有何关系 H H1 H2 B H A C H1 H2 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 2 盖斯定律的应用 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 然后用消元法逐一消去 过渡物质 导出 四则运算式 例1 已知下列各反应的焓变 Ca s C s 石墨 3 2O2 g CaCO3 s H1 1206 8kJ mol Ca s 1 2O2 g CaO s H2 635 1kJ mol C s 石墨 O2 g CO2 g H3 393 5kJ mol试求 CaCO3 s CaO s CO2 g 的焓变 H4 178 2kJ mol 例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 H1 176kJ mol NH3 g H2O l NH3 aq H2 35 1kJ mol HCl g H2O l HCl aq H3 72 3kJ mol NH3 aq HCl aq NH4Cl aq H4 52 3kJ mol NH4Cl s 2H2O l NH4Cl aq H5 则第 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 即 H5 16 3kJ mol 例3 写出石墨变成金刚石的热化学方程式 25 101kPa时 石墨能直接变成金刚石吗 查燃烧热表知 C 石墨 s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol C 金刚石 s O2 g CO2 g H2 395 0kJ mol 所以 得 C 石墨 s C 金刚石 s H 1 5kJ mol 例4 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 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 2kJ mol P s 红磷 5 4O2 g 1 4P4O10 s H2 738 5kJ mol 试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 P4 s 白磷 4P s 红磷 29 2kJ mol 4 你知道神六的火箭燃料是什么吗 例5 某次发射火箭 用N2H4 肼 在NO2中燃烧 生成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 请写出发射火箭反应的热化学方程式 2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O l H 1135 2kJ mol 2 思考 为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件 正逆反应的反应热效应数值相等 符号相反 不能省去 练习 1 已知石墨的燃烧热 H 393 5kJ mol 1 写出石墨的完全燃烧的热化学方程式 2 二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式 热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应 C 石墨 s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol CO2 g C 石墨 s O2 g H 393 5kJ mol 2 已知25 101kPa下 石墨 金刚石燃烧的热化学方程式分别为C 石墨 O2 g CO2 g H 393 51kJ mol 1C 金刚石 O2 g CO2 g H 395 41kJ mol 1据此判断 下列说法中正确的是 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 石墨的能量比金刚石的高 A 3 已知 CO g 1 2O2 g CO2 g H1 283 0kJ mol H2 g 1 2O2 g H2O l H2 285 8kJ mol C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l H3 1370kJ mol试计算 2CO g 4H2 g H2O l C2H5OH l 的 H 解 根据盖斯定律 反应 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 能不能由 三个反应通过加减乘除组合而成 也就是说 看看反应 能不能分成 几步完成 2 4 所以 H H1 2 H2 4 H3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kJ