盖斯定律 反应热的计算(高中化学选修4).ppt

盖斯定律 反应热的计算(高中化学选修4).ppt

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1、§1-3反应热的计算一、理论基础——盖斯定律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,即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。说明:①始态:指的是体系的起始状态。包括温度、压强等外界条件和反应物的存在形态。②终态:指的是体系的终止状态。包括温度、压强等外界条件和生成物的存在形态。③途径:指的是反应经过的过程(物理的或化学的中间步骤)。根据盖斯定律有:△H=△H1+△H2△H=△H3+△H4+△H5图1如图1所示,反应的始态到达终态有三个不同的途径:途径1:经过一步反应直接达到终态,反应热为

2、△H途径2:经过两步反应达到终态,反应热分别为△H1、△H2,总反应热为:△H1+△H2途径3:经过三步反应达到终态,反应热分别为△H3、△H4、△H5,总反应热为:△H3+△H4+△H5例1:如图2所示,请证明:△H1+△H2=0图2始态始态终态△H1△H2△H证明:如图所示,由盖斯定律可得:△H=△H1+△H2因始态直接“转化”为始态无需能量,即△H=0,所以:△H1+△H2=△H=0,原命题得证。推论:可逆反应中,正反应和逆反应的反应热大小相等,符号相反。例2:根据下图回答问题:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H

3、2O(l)CO2(g)+2H2O(g)△H2△H3△H1(1)说出△H1、△H2、△H3三者的含义(2)用代数式表示△H1、△H2、△H3三者的关系△H1:表示1molCH4燃烧生成气态水的反应热△H2:表示1molCH4燃烧生成液态水的反应热△H3:表示2mol气态水转化成液态水的热效应△H2=△H1+△H3例3:已知热化学方程式:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol求C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热。2C(s)+2O

4、2(g)2CO2(g)2CO(g)+O2(g)△H2△H3△H1分析:欲求2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反应热,可以认为C(s)先是燃烧生成CO(g),然后由CO(g)燃烧生成CO2(g)。转化关系表示如下:12由盖斯定律可得:△H2=△H1+△H3△H1=△H2-△H3=2×(-393.5kJ/mol)-(-566.0kJ/mol)=-221kJ/mol即有:2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H1=-221kJ/mol则C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热△H为:12△H=12△H1×(-221kJ/mol)1

5、2==-110.5kJ/mol答:略。二、反应热的计算化学反应的能量变化与反应物消耗量、生成物的生成量成正比。即例:25℃、101kPa时,使1.0g钠与足量的氯气反应,生成NaCl晶体并放出17.87kJ的热量。(1)求生成1molNaCl的反应热(2)求相同条件下,消耗22.4LCl2(标况)放出的热量若有:aA(?)+bB(?)=cC(?)+dD(?)△H则有:naA(?)+nbB(?)=ncC(?)+ndD(?)n△H【计算依据之一】解析:根据“化学反应的能量变化与反应物消耗量、生成物的生成量成正比”。可知:(1)生成1

6、molNaCl消耗的金属Na的质量是1g的多少倍,则反应放出的热量就是17.87kJ的多少倍。(2)消耗22.4LCl2时消耗的金属Na的质量是1g的多少倍,则反应放出的热量就是17.87kJ的多少倍。(1)解:依题意,设反应生成1molNaCl的反应热为△H,放出的热量为Q。因为生成1molNaCl需要金属Na的1mol,则有Q=23g/mol×1mol1g×17.87kJ=411kJ所以△H=-411kJ/mol(2)解:略。(注意要作答。此略。)热化学方程式1(△H1)±热化学方程式2(△H2)=热化学方程式3(△H3)则

7、有:△H3=△H1±△H2热化学方程式可像等式一样进行相加或相减。即若有:【计算依据之二】方法一:设计合理的中间产物,利用盖斯定律求解。2△H2+2△H3=△H+△H1△H=2△H2+2△H3-△H1△H=2×(-393.5kJ/mol)+2×(-285.8kJ/mol)-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol2C(s)+2H2(g)+3O2(g)2CO2(s)+2H2O(l)CH3COOH(l)+2O2(g)△H△H12CO2(s)+2H2(g)+O2(g)2△H22△H3方法二:根据“热化学方程式可像等式一样

8、进行相加或相减”求解。小结(1)化学反应的能量变化与反应物消耗量、生成物的生成量成正比。(2)热化学方程式可像等式一样进行相加或相减。△n1(B)△n2(B)△H2△H1Q1Q2==△m1(B)△m2(B)=热化学方程式1(△H1)±热化学方程式2(△H2)=热

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