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高中化学盖斯定律选修4


选B
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C金刚石,s O2 ( g ) CO2 ( g );H 395.41kJ · mol1
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2.已知 ①2C(s)+ O2(g)==2CO(g)△H=-221.0kJ/mol ②2H2(g)+O2(g)==2H2O(g )△H=-483.6kJ/mol 则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2 (g) 的△H 为( D ) A、+262.6kJ/mol C、-352. kJ/mol
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求混合物的组成 [ 例5]在一定条件下,氢气和丙烷燃烧的
化学方程式为:
2H2(g)+ O2(g) = 2H2O( l ) ΔH =- 571.6 kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l) ΔH =- 2220 kJ/mol
5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ 则 氢气和甲烷的体积比为 ( B ) (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1
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B、-131.3kJ/mol D、+131.3kJ/mol
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3.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
①+②=③,
则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3
所以, ΔH1 =ΔH3- ΔH2
=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol 应用了什么规律?
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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。
化学反应的焓变( ΔH)只与反应体系的始 态和终态有关,而与反应的途径无关。
化学反应中的热效应
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1、有关热化学方程式的计算 例1、在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式 分别为: 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566KJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890KJ/mol 由1摩CO和3摩CH4组成的混和气体在上述条件下完全 燃烧时,释放的热量为( B ) A.2912KJ B. 2953KJ C. 3236KJ D. 3867KJ
P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 P4(s、白磷)=4 P(s、红磷); H = -29.2 kJ/mol 。
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例4、使18g焦炭发生不完全燃烧,所得气体中CO占 体积,CO2占 已知:C(s)+
1 2
2 3
1 3
体积,
(4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol (5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) △H5=? 则第(5)个方程式中的反应热△H5是________。
根据盖斯定律和上述反应方程式得:
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(4)+ (3)+ (2)- (1)= (5),即△H5 = +16.3kJ/mol
程式。
2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol
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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: P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s) H1 = -2983.2 kJ/mol H2= -738.5 kJ/mol
H1 =
H2 + H3
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C(s)+1/2O2(g)==CO(g)
△H1=?
+) CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g) △H2=-283.0 kJ/mol
C(s)+O2(g)==CO2(g) △ H1 + △ H 2 = △ H3 ∴ △ H1 = △ H3 - △ H2 △H3=-393.5 kJ/mol
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一.盖斯定律:
1.盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步
完成,其反应热是相同.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。
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2.盖斯定律直观化
△H=△H1+△H2
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实例1
CO(g)
H2 C(s) H1 H3 CO2(g)
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解1 :设H2、C3H8的物质的量分别为x,y
x+y=5 (571.6/2)(x) + 2220y = 3847
x = 3.75 mol y = 1.25 mol V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8)
= 3.75:1.25 = 3:1
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= -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol
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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。
①虚拟路径法:
△H=△H1+△H2
②加合法: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。
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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)==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
解2 :1mol H2 燃烧放热 285.8 kJ
1mol 混合气 燃烧放热 3847kJ/5 = 769.4 kJ
H2
285.8
1450.6
769.4
C3H8 2220 483.6
3 =
1
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解3 :( 巧解)
5mol 混合气中,C3H8 物质的量必小于2mol, H2 的物质的量必大于3mol。 ∵ 2mol C3H8 燃烧放热 4440 kJ, 超过总放热量 3847 kJ n (H2) : n (C3H8) 必大于 3 : 2
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如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热△H1
①能直接测定吗?如何测?
②若不能直接测,怎么办?
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①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)
ΔH1=?
②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol ③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol
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1. 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,s O2 ( g ) CO2 ( g );H 393.51kJ · mol1
据此判断,下列说法正确的是( A ) 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
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【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 =-339.2 kJ/mol
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【例1】已知 ① CO(g) + 1/2 O2(g) ==CO2(g) ΔH1= -283.0 kJ/mol ② H2(g) + 1/2 O2(g) ==H2O(l) ΔH2= -285.8 kJ/mol ③C2H5OH(l) + 3 O2(g) ==2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol 试计算④2CO(g)+ 4 H2(g)==H2O(l)+ C2H5OH(l) 的ΔH
O2(g)=CO(g);△H=-Q1 KJ/mol,
1 CO(g)+ 2 O2(g)=CO2(g);△H=-Q2 KJ/mol
与这些焦炭完全燃1KJ B、1/3Q2KJ C、1/3(Q1+Q2)KJ D、1/2Q2KJ
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学与思 (2)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1 mol N2(g)和3 mol H2(g)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 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, 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反 应生成2 mol NH3(g),因而放出的热量总小于92.38kJ
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