当前位置:文档之家› 盖斯定律及其应用

盖斯定律及其应用

1135.2kJ/mol
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
①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H =-393.5kJ/mol ②CO2(g)=C(石墨,s)+O2(g) △H
正=逆+3反9应3.5的kJ反/m应o热l 效应数值相等,符号相反。 “+”不能省去。
【解】:根据盖斯定律,反应④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 ④能不能由①②③三个反应通过加减乘除组合而成,也 就是说,看看反应④能不能分成①②③几步完成。
①×2 + ②×4 - ③ = ④
所以,ΔH=ΔH1×2 +ΔH2×4 -ΔH3 =-283.2×2 -285.8×4 +1370 kJ/mol =-339.2 kJ/mol
A
ΔH1
ΔH ΔH2
C
B
ΔH、ΔH1、ΔH2 之间有何关系?
ΔH=ΔH1+ΔH2
例1
CO(g)
H1
△H1 + △H2 = △H3
H2
C(s)
H3 CO2(g)
C(s)+1/2O2(g) = CO(g) △H1=?
+) CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) △H2=-283.0 kJ/mol
2、有关反应热的计算: (1)盖斯定律及其应用 (2) 根据一定量的物质参加反应放出或吸收的
热量(或根据已知的热化学方程式),进行有 关反应热的计算或比较大小。
Q = n×(-ΔH) 比热公式:△H = c m△T
(3)利用键能计算反应热 ① △H = ∑E(吸) - ∑E(放) ② △H = 反应物的键能总和 – 生成物的键能 总和 ③ △H = ∑E(生) - ∑E(反)
①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol ②N2H4(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 × ②-①:
2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) △H=-
注意事项:
(1)热化学方程式乘上某一个数时,反应热 数值也须乘上该数;
(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。
你知道神六的火箭燃料是什么吗?
例4:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧, 生成N2、液态H2O。已知:
为了理解盖斯定律,可以以
B
登山为例:
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
A
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?
以能量守恒定律来论证盖斯定律:
△H1 < 0
S(始态)
L(终态)
△H2 > 0 △H1 +△H2 ≡ 0
如何理解盖斯定律?
△H的计算数值:吸“+”放“-”
课本P注注1意 意2 例热 有1化 关:学单方位程的式正正确确书书 写写。,特别
【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下
Na(s) + 1/2Cl2(g) = NaCl (s)
23g/mol
△H
1.0g
-17.87kJ
△H=23g/mol×(-17.87kJ)÷ 1.0g =-411kJ/mol
问题 情景
在化学科研中,经常要测量化学反应的反应热,但 是某些物质的反应热,由于种种原因不能直接测得,只 能通过化学计算的方式间接获得。如对于反应: C(s)+1/2O2(g) = CO(g),因为C燃烧时不可能完全生成 CO,总有一部分CO2生成,因此这个反应的△H 无法 直接测得,那么该反应的反应热是如何确定的呢?
④=②+③-① △H=178.2
例2:写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa时)
查燃烧热表知:
①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H1=393.5kJ/mol
②C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-
所3以9,5.0①kJ-/m②o得l : C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.5kJ/mol
规律: “正逆”反应的反应热效应数值相等,符号相反
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,其燃烧热化学方程式为
SiH__4_(g__)_+__O_2_(_g__)_=_S__iO__2_(_s_)_+__H_2_O__(_l_)___△_H__=_-_______ 1427.2kJ/mol
3. 在100 g 碳不完全燃烧所得气体中,CO占 1/3体积,CO2占2/3体积,且
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H=- 110.35kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=- 282.57kJ/mol
C
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( )
A.392.92 kJ
ห้องสมุดไป่ตู้那么,H2的燃烧热△H究竟是多少?如何计算?
已知 ② H2O(g) = H2O (l)
△H2=-44 kJ/mol ③ H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) ①+②=③ △H=△H1+ △H2=-285.8kJ/mol
2、盖斯定律的应用
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。
C(s)+O2(g) = CO2(g)
△H3=-393.5 kJ/mol
∴△H1 = △H3 - △H2
= -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol
实例2 下列数据表示H2的燃烧热吗?
① H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) △H1=-241.8kJ/mol
此外,在生产中,对燃料的燃烧,反应条件的控制 以及废热的利用,也需要进行反应热的计算。
一、盖斯定律
1、定义: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。
换句话说: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。
盖斯的生平事迹
盖斯是俄国化学家,早年从事分析化学研究, 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。
例3: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:
①P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2 kJ/mol
②P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) △H2= -738.5 kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式

①- 4×②:
P4(s、白磷)=4P(s、红磷) △=-29.2kJ/mol
小结:
(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;当热化学方程式中各物质的化学 计量数改变,其反应热数值改变相同的倍数 (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)可燃物产生的热量=可燃物的物质的量 × 燃烧热
B. 2489.44 kJ
C. 784.92 kJ
D. 3274.3 kJ
二.反应热的计算:
利用反应热的概念、盖斯定律、热 化学方程式进行有关反应热的计算:
题型一:有关热化学反应方程式的 的含义及书写
题型二:燃烧热、中和热的判断、 求算及测量
具体内容:
1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量,写出 其热化学反应方程式。
例1:已知下列各反应的焓变 ①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)
△H = -1206.8 kJ/mol ②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)
△H = -635.1 kJ/mol ③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)
△H = -393.5 kJ/mol 试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变
关键:目标方程式的“四则运算式”的导出。
方法(1)写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去 的物质) (2)然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四 则运算式”。 消去的技巧:目标方程式和已知方程式 同类物质(同为反应物或同为生成物)相加; 不同类物质(一个为反应物与一个为生成物相减;
遵循数学基本原则
答:略
课本P12 例2:
【解】设1kg乙醇燃烧后放出的热量为x
C2H6O(l) + 3O2(g)== 2CO2(g) +3H2O (l)
相关主题