h《化学反应热的计算》
盖斯定律可用来计算难以 直接测定的化学反应的反应
热,如反应慢、副反应多、
反应不易直接发生等。
【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) + 3H2O(l); ΔH3=-1370 kJ/mol 试计算: ④2CO(g)+ 4 H2(g) = H2O(l)+ C2H5OH (l) 的ΔH 【解】:①×2 + ②×4 - ③ = ④ ΔH=ΔH1×2 +ΔH2×4 -ΔH3 =-283.2×2 -285.8×4 +1370 =-339.2 kJ/mol
盖斯简介
盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气;发 现了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了炼铁中的热 现象,作了大量的量热工作。1836年发现,在任 何一个化学反应过程中,不论该反应过程是一步 完成还是分成几步完成,反应所放出的总热量相 同,并于1840年以热的加和性守恒定律公诸于世, 后被称为盖斯定律。此定律为能量守恒定律的先 驱。当一个反应不能直接发生时,应用此定律可 间接求得反应热。因此,盖斯也是热化学的先驱 者。著有《纯粹化学基础》(1834),曾用作俄国 教科书达40年。
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。 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。 (3)利用键能计算反应热
变式练习1
已知: C(s)+O2(g) = CO2(g) △H=-393.5kJ/mol H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) △H =- 285.8kJ/mol 欲得到相同的热量,需分别燃烧固体碳和氢 气的质量比约为 ( B ) A. 2:3.25 B. 12:2.75 C. 1:1 D. 393.5:241.8
练习:2. 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 = -110.35 kJ/mol
CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g); H = -282.57 kJ/mol
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( C )
第三节 化学反应热的计算
教学目标:
1、从能量守恒角度理解并掌握盖斯定律; 2、能正确运用盖斯定律解决具体问题; 3、学会化学反应热的有关计算。
回顾与思考
若已知
下列数据表示H2 的燃烧热吗?
H2(g)+1/2O2(g)==H2O (g) △H1=-241.8kJ/mol H2O(g)==H2O (l) △H2=-44 kJ/mol 怎样计算 241.8kJ/mol+44 kJ/mol 其燃烧热? = 285.8kJ/mol
你知道神六的火箭燃料是什么吗?
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 反应的热化学方程式。 2 N2H4(g)+ 2NO2(g) = 3N2(g)+4H2O(l) ; △H=-1135.2kJ/mol
H2
△H2 + △H3 = △H1
CO2(g)
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 ∴△H3 = △H1- △H2 = -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol
例3:已知: CH4 (g) + 2O2(g)= CO2 (g) + 2H2 O (l); △ H= -Q1 KJ/mol 2H2(g)+O2(g) = 2H2 O (g); △ H= -Q2 KJ/mol 2H2(g)+O2(g) = 2H2 O (l); △ H=- Q3 KJ/mol 常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的 混合气体11.2L(标况),经完全燃烧恢复常温, 放出的热为: 0.4Q1+0.05Q3
盖斯简介
盖斯定律是在热力学第一定律之 前发现的,实际上是热力学第一定律 在化学反应的具体体现,是状态函数 的性质。盖斯定律奠定了热化学计算 的基础,使化学方程式像普通代数方 程那样进行运算,从而可以根据已经 准确测定的热力学数据计算难以测定 的反应热。
1.盖斯定律的内容
不管化学反应是一步完
成或是分几步完成,其总 反应热是相同的。
H2(g)+1/2O2(g)==H2O (l) △H=-285.8kJ/mol
发现!△H=△H1+ △H2
[思考]
如何测定如下反应: 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?
计算
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。
实例2
下列数据表示H2的燃烧热吗?为什么?
H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) △H1=-241.8kJ/mol
已知 H2O(g) = H2O (l)
△H2=-44 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) △H=△H1+ △H2=-285.8kJ/mol
3. 盖斯定律的应用
所以, ① - ②得: C(石墨,s)= C(金刚石,s) △H=+1.5kJ/mol 观察该热化学方程式,回答:金刚石能 自动变成石墨吗?需要什么条件?
石墨不会自动变成金刚石,石墨与金刚石的能量相差不远。
1. 已知25℃、101kPa下,石墨、金刚 练习: 石燃烧的热化学方程式分别为: 据此判断,下列说法正确的是( A)
2.从能量守恒角度论证盖斯定律
△H1〈 0
S(始态)
L(终态)
△H 2〉0
△H1+ △H 2≡ 0
理论应用
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
△H = -285.8 kJ/mol
+285.8 kJ/mol H2O(l) = H2(g)+1/2O2(g) △H = ______________ 正向反应、逆向反应的反应热数值相等, 符号相反
注意热化学方程式正确书写,特别 课本P12 例1: 注意有关单位的正确书写。 Na(s) + 1/2Cl2(g) = NaCl (s) 23g/mol △H 1.0g -17.87kJ
△H=23g/mol×(-17.87kJ)÷ 1.0g
【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下
=-411kJ/mol 答:略
①C(石墨,s)+O2(g)= CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol ②C(金刚石,s)+O2(g)= CO2(g) △H2=-395.0kJ/mol
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
盖斯简介
G.H.Germain Henri Hess (1802~1850)俄国 化学家。1802年8月7日生于瑞士日内瓦,1850年 12月12日卒于俄国圣彼得堡(现为列宁格勒)。3 岁随父侨居俄国,并在俄国受教育。1825年于多 尔帕特大学获医学专业证书,同时受到了化学和 地质学的基础教育。1826~1827年,在斯德哥尔 摩J.J.贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学。 回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作,后在伊尔库 茨克做医生并研究矿物。1830年当选为圣彼得堡 科学院院士,专门研究化学,任圣彼得堡工艺学 院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲 授化学。1838年成为俄国科学院院士。
例1:写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa时) • 说明: (1)可以在书中查找需要的数据 • (2)并告诉大家你设计的理由。 先思考,之后小组讨论汇报
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=-395.0kJ/mol
关键词?
1.盖斯定律的内容
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。
关键词?
类比盖斯定律
请把下面生活实例与盖斯定律进行类比
坐缆车 或步行
(1)登山
从路径角度理解盖斯定律
A
ΔH1 ΔH
B
ΔH3
始态
C
ΔH2
D
终态
Δ H=ΔH1+ΔH2+A.392.92 kJ 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