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盖斯定律.ppt

上传人:天天快乐 文档编号:1154358 上传时间:2018-06-15 格式:PPT 页数:27 大小:599.50KB
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资源描述

1、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/mol H2(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/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol,不能很好的控制

2、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。,盖斯定律的解释:能量的释放或吸收是以发生化学变化的物质为基础的,两者密不可分,但以物质为主。,盖斯是俄国化学家,早年从事分析化学研究,

3、1830年专门从事化学热效应测定方法的改进,曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计,从而较准确地测定了化学反应中的能量。1836年经过多次试验,他总结出一条规律:在任何化学反应过程中的热量,不论该反应是一步完成的还是分步进行的,其总热量变化是相同的,1840年以热的加和性守恒定律形式发表。这就是举世闻名的盖斯定律。盖斯定律是断定能量守恒的先驱,也是化学热力学的基础。当一个不能直接发生的反应要求计算反应热时,便可以用分步法测定反应热并加和起来而间接求得。故而我们常称盖斯是热化学的奠基人。,盖斯的生平事迹,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

4、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,名师解惑一、盖斯定律的特点1反应热效应只与始态、终态有关,与反应的途径无关。就像登山至山顶,不管选哪一条路走,山的海拔总是不变的。2反应热总值一定。如右图表示始态到终态的反应热,则HH1H2H3H4H5。,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。,二、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

5、“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”。,应用盖斯定律计算反应热时应注意的事项1热化学方程式中物质的化学计量数同乘以某一个数时,反应热数值也必须乘上该数。2热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减。3将一个热化学方程式颠倒时,H的“”、“”号必须随之改变。4若热化学方程式需相减,最好能先把被减方程式进行颠倒,然后相加,更不易出错。,三、盖斯定律在科学研究中的重要意义因为有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。

6、例如:(1)C(s) O2(g)CO2(g)H1393.5 kJmol1(2)CO(g) O2(g)CO2(g)H2283.0 kJmol1求C(s) O2(g)CO(g)的反应热。,跟踪练习1盖斯定律指出:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化,由右图判断下列关系错误的是()AAF:HH6BH1H2H3H4H5H61CCF:|H|H1H2H6|DH1H2H3(H4H5H6)答案B,1:已知下列各反应的焓变Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s) H1 = -1206.8 kJ/mo

7、lCa(s)+1/2O2(g)=CaO(s) H2= -635.1 kJ/molC(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) H3 = -393.5 kJ/mol试求CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变,H4=+178.2kJ/mol,=,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/molNH3(g)+H2O(l)=NH3(aq) H2=-35.1kJ/molHCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) H3=-72.3kJ/molNH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) H4=-52.3kJ/mo

8、lNH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) H5=? 则第个方程式中的反应热H是_。 导学案第7题根据盖斯定律和上述反应方程式得: =+-, 即H5 = +16.3kJ/mol,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/molC(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,你知道神六的火箭燃料是什么吗?,某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,

9、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。,2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol,2 :,1.已知下列热化学方程式:Zn(s) O2(g)ZnO(s)H1351.1 kJmol1Hg(l) O2(g)HgO(s)H290.7 kJmol1由此可知Zn(s)HgO(s)ZnO(s)Hg(l)H3,其中H3的值是()A441.8 kJmol

10、1 B254.6 kJmol1C438.9 kJmol1D260.4 kJmol1答案D,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=393.51kJmol1C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) H=395.41kJmol1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

11、(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H3=-1370 kJ/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,HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol,

12、一、怎样进行反应热的计算1热化学方程式与数学上的方程式相似,可以移项同时改变正、负号;各项的系数包括H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。,2根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其H相加或相减,得到一个新的热化学方程式。3可燃物完全燃烧产生的热量nH。思考题 已知C(s)O2(g)CO2(g)H393.5 kJmol1,则2.5 mol C在O2中完全燃烧生成CO2时放出多少热量?答案983.75 kJ 二、进行反应热计算常用的几种方法1列方程或方程组法。2平均值法。3十字交叉法。4估算法(仅适于选择题)。,三、进行反应热的计算时需注意的问题1反应热数值与各物质的化学计量系数成

13、正比,因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时,其反应热数值需同时做相同倍数的改变。2热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热。3正、逆反应的反应热数值相等,符号相反。,典例导析知识点1:有关反应热的计算(导学案第10题)例1已知:CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H1Q1;2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2Q2;2H2(g)O2(g)2H2O(l)H3Q3。室温时取体积比为41的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况),经完全燃烧后恢复至室温,放出的热量为()A0.4 molQ1 0.05 molQ3B0.4 molQ1 0.05 molQ2C0

14、.4 molQ1 0.1 molQ3D0.4 molQ1 0.1 molQ2,解析n(气体) 0.5 mol,n(CH4)0.5 mol 0.4 mol,n(H2)0.5 mol 0.1 mol。燃烧后恢复至室温,H2O为液态,所以放出的热量为:Q0.4 molQ10.1 mol 0.4 molQ1 0.05 molQ3。答案A,知识点2:有关反应热的综合考查(导学案题型三)例2已知下列两个热化学方程式:H2(g)1/2O2(g)H2O(l)H285.8 kJmol1C3H8(g)5O2(g)3CO2(g)4H2O(l)H2220.0 kJmol1实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol,完全燃烧时放热3847 kJ,则混合气体中氢气和丙烷的体积比约是_(填字母,下同);两者放出的热量之比约为_。A13 B31C14 D513,解析该题为计算型选择题,可采用以下两种方法巧解。方法一(十字交叉法):,答案B;D跟踪练习2一定条件下,2CO(g) O2(g)2CO2(g)H566.0 kJmol1,CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H890 kJmol1,则1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气在上述条件下完全燃烧放出热量为 ()A2912 kJB2953 kJC3236 kJD3836 kJ答案B,

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