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盖斯定律ppt1.ppt

上传人:kpmy5893 文档编号:9658062 上传时间:2019-08-21 格式:PPT 页数:42 大小:832.50KB
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资源描述

1、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.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol C.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/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和液态水。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)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(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+(

2、aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ/mol,计算下列反应中放出的热量。 (1)用20g NaOH 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。 (4)100ml 0.1mol/L的Ba(OH)2溶液与100ml 0.1mol/L的H2SO4溶液反应,放出的热量是否为1.146kJ?为什么?,28.65,11.46,小于,1、提出问题在化学科学研究中,常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热,但

3、有些反应的反应热很难直接测得,我们怎样才能获得它们的反应热数据呢?,如何得到C(s) + 1/2O2(g) CO(g)的反应热?,盖斯定律,2、分析问题 C(s) + O2(g) CO2(g) H1 (1) CO(g) + 1/2O2(g) CO2(g) H2 (2) 3、解决问题 C(s) + 1/2O2(g) CO(g) H3 = ?,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H3?,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/mol,C(s)+O2(g)=CO2(g) H1-393.5 kJ/mol,+),H2+ H3 = H1,H3 = H1 H2 = -393.

4、5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol)= -110.5 kJ/mol,下列数据表示H2的燃烧热吗?,H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol,一、盖斯定律 不管化学反应是一步完成还是分几步完成,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?,H2 0,H1 0,S(始态),L(终态),推论二:若某一化学反应可分为多步进行,则其总焓变为各步反应的

5、焓变之和。即H= H1+ H2+ H3+,推论一:若某化学反应从始态(S)到终态(L)其焓变为H1,而从终态(L)到始态(S)的焓变为H 2,这两者和为。即H1 H 2 = ,推论三:若多步化学反应相加可得到新的化学反应,则新反应的焓变即为上述多步反应的焓变之和。,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:写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25,101kPa

6、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,已知下列反应的反应热为: (1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) H1=-870.3kJ/mol (2)C(s)+O2(g) =CO2(g) H2=-393.5kJ/mol (3) H2(g)+O2(g) =H2O(l) H3=-285.8kJ/mol 试计算下列反应的反应热:2C(s)+2

7、H2(g)+O2(g) =CH3COOH(l),应用盖斯定律进行简单计算,关键在于设计反应过程,同时注意: 当反应式乘以或除以某数时,H也应乘以或除以某数。 反应式进行加减运算时,H也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把H看作一个整体进行运算。 通过盖斯定律计算比较反应热的大小时,同样要把H看作一个整体。 在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化,状态由固液气变化时,会吸热;反之会放热。 当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。,例2: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)=

8、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 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l),2,例3:已知下列各反应的焓变 Ca(s) + C(s,石墨) + 3/2 O2(g) = CaCO3 (s) H = -1206.8 kJ/mol Ca(s) + 1/2 O2(g) = CaO(s) H = -635.1 kJ/mol C

9、(s,石墨) + O2(g) = CO2 (g) H = -393.5 kJ/mol 试求CaCO3(s) = CaO(g) + CO2(g) 的焓变,178.2 kJ/mol,【例题4】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/mol C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol 试计算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的H,【解】:根据盖斯定律,反应不论是一步完成

10、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,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(白磷、s)+5O2(g)=P4O10(s)H1=-2983.2 kJ/mol,P(红磷、s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) H2= -738.5 k

11、J/mol,试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。,P4(白磷、s)=4 P(红磷、s) H =-29.2kJ/mol,-4:,例2已知:Zn ( s ) +1/2O2 ( g ) ZnO ( s ) H1 = -351.1 kJ/mol Hg ( l) 1/2O2 ( g ) Hg O ( s ) H2 = -90.7 kJ/mol则 Zn ( s ) Hg O ( s ) = ZnO ( s ) Hg ( l) H 3 = ?H 3为多少?,例3已知: 2C(s) O2 ( g ) =2CO ( g ) H = -221 kJ/mol 2H2 ( g ) O2 ( g ) 2H2O ( g

12、 ) H = -483.6 kJ/mol 则C(s) H2O ( g ) =CO ( g ) H2( g )的H为多少?,练习 按照盖斯定律,结合下述反应方程式,回答问题,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(5)

13、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:(4)+ (3)+ (2)- (1)= (5), 即H5 = +16.3kJ/mol,已知下列热化学方程式: 2H2(g)O2(g)=2H2O(g); H1=483.6 kJ/mol H2g(g) 1/2O2(g)=H2O(g); H2=241.8 kJ/mol H2(g)1/2O2(g)=H2O(I); H3=285.8 kJ/mol 则氢气的燃烧热为 ( ) A.4386 kJ/mol B.2418 kJ/mol C.2858 kJ/mol D.无法确定,C,三、选择题,1、依据金刚石和石墨的燃烧热,下列说法正确的是 A、由石墨制

14、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、由石墨制金刚石是放热反应,等质量时,石墨的能量比金刚石的高,2、依据H2和CO的燃烧热数据,某H2和CO的混合气体完全燃烧放出113.74kJ/mol热量,同时生成3.6g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为 A、2:1 B、1:2 C、1:1 D、2:3,四、计算题 例1 已知CH4的燃烧热 -890kJ/mol,现有CH4和CO的混合气体0.75mol,完全燃烧后,生成CO2气体和18g液态水,并

15、放出515kJ的热量,则CO燃烧的热化学方程式,例2(1)氢气与氧气反应生成1mol水蒸汽放热241.8kJ则该反应的热化学方程式: (2)若1g水蒸汽转化成液态水放热2.444kJ,则反应 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)的H= kJ/mol. (3)氢气的燃烧热为,小结:运用盖斯定律要注意,1、热化学方程式同乘以某一个数时,反应热的数值也必须乘以该数 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、将一个化学方程式颠倒时,H“+” “-”号必须随之改变,但数值不变,运用盖斯定律除运用加合法外,还可用虚拟路径法,例:运用CH4、石墨、H2的燃烧热数据 求C

16、(石墨,S)+2H2=CH4(g)H=,C(石墨,S) +2H2(g) CH4(g),+O2,CO2,2H2O(l),+,+O2,+O2,H2,H1,2H3,H4,H4+ H1= H2+ 2H3,(2011海南高考)已知: 2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s) H1701.0 kJmol1, 2Hg(l)O2(g)=2HgO(s) H2181.6 kJmol1, 则反应Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l) H为( ) A519.4 kJmol1 B259.7 kJmol1 C259.7 kJmol1 D519.4 kJmol1,解析:由盖斯定律:H(H1H2)/2259.7 kJm

17、ol1。 答案:C,(2011杭州高二质检)比较下列各组热化学方程式中H的大小关系。 (1)S(s)O2(g)=SO2(g) H1 S(g)O2(g)=SO2(g) H2 H1_H2 (2)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H1 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H2 H1_H2,(3)4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s) H1 4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s) H2 H1_H2 (4)煤作为燃料有2种途径: 途径1直接燃烧: C(s)O2(g)=CO2(g) H10,再燃烧水煤气: 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H30(固

18、态硫变为硫蒸气是吸热过程),所以H1H2(气态硫比固体硫燃烧放出的热量多);,(2)中两式相减得:2H2O(g)=2H2O(l) HH1H20(水蒸气变为液态水是放热过程),所以H1H2(生成液态水比生成水蒸气放出的热量多); (3)中两式相减得:4Al(s)2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)4Fe(s) HH1H20(铝热反应很剧烈,是典型而熟悉的放热反应),所以H1H2;,反应热大小比较的方法 1直接比较法 依据规律、经验和常识可以直接判断不同反应的H的大小。如: (1)吸热反应的H肯定比放热反应的大(前者大于0,后者小于0); (2)2 mol H2燃烧放出的热量肯定比1 mol H

19、2燃烧放出的热量多;,(2010广东高考)在298 K、101 kPa时,已知: 2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H1 Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H2 2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3 则H3与H1和H2间的关系正确的是( ) AH3H12H2 BH3H1H2 CH3H12H2 DH3H1H2,根据盖斯定律,第二个热化学方程式乘以2,再和第一个热化学方程式相加,即得出第三个热化学方程式。,答案: A,热化学方程式进行变形时的注意事项 (1)反应热数值与各物质的化学计量数成正比。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

20、倍数的改变。 (2)正、逆反应的反应热数值相等,符号相反。,(3)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,各项的化学计量数包括H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。 (4)多个热化学方程式可以相加或相减,H也进行相应的相加或相减,得到一个新的热化学方程式。 (5)热化学方程式中的反应热是指反应按照所给形式完全进行时的反应热。,1(2011广州高二检测)S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。 已知:S(单斜,s)O2(g)=SO2(g) H1297.16 kJmol1 S(正交,s)O2(g)=SO2(g) H2296.83 kJmol1 S(单斜,s)=S(正交,s) H3 下列说法正确的是( ),AH30.33 kJmol1 B单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 CS(单斜,s)=S(正交,s) H30,单斜硫比正交硫稳定 答案: C,

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