高中化學(xué)蓋斯定律選修4課件(PPT 23頁(yè))

1、化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)反應(yīng)熱的計(jì)算蓋斯定律7/21/20221第1頁(yè)，共23頁(yè)。1、有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算例1、在一定條件下,CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=566KJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=890KJ/mol由1摩CO和3摩CH4組成的混和氣體在上述條件下完全燃燒時(shí),釋放的熱量為( )A2912KJ B. 2953KJ C. 3236KJ D. 3867KJB7/21/20222第2頁(yè)，共23頁(yè)。如何測(cè)定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱H1能直接測(cè)定嗎？如何測(cè)？若不能直接測(cè)，怎么辦？7

2、/21/20223第3頁(yè)，共23頁(yè)。C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol + = ， 則 H1 + H2 =H3所以， H1 =H3- H2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol應(yīng)用了什么規(guī)律？7/21/20224第4頁(yè)，共23頁(yè)。蓋斯定律？ 不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。 化學(xué)反應(yīng)的焓變（ H）只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。7/21/20225第5頁(yè)，共

3、23頁(yè)。一蓋斯定律：1.蓋斯定律的內(nèi)容:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同.換句話說(shuō),化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。7/21/20226第6頁(yè)，共23頁(yè)。HH1+H22.蓋斯定律直觀化7/21/20227第7頁(yè)，共23頁(yè)。 CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3= +實(shí)例17/21/20228第8頁(yè)，共23頁(yè)。C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = H3 H1

4、 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol7/21/20229第9頁(yè)，共23頁(yè)。 有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測(cè)得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過(guò)蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。2蓋斯定律的應(yīng)用虛擬路徑法：加合法：運(yùn)用所給熱化學(xué)方程式通過(guò)加減的方法得出所求的熱化學(xué)方程式。HH1+H27/21/202210第10頁(yè)，共23頁(yè)?！纠?】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/molC2H5OH(

5、l) + 3 O2(g) =2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol試計(jì)算2CO(g) 4 H2(g)=H2O(l) C2H5OH(l) 的H7/21/202211第11頁(yè)，共23頁(yè)?！窘狻浚焊鶕?jù)蓋斯定律，反應(yīng)不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱效應(yīng)都是相同的。下面就看看反應(yīng)能不能由三個(gè)反應(yīng)通過(guò)加減乘除組合而成，也就是說(shuō)，看看反應(yīng)能不能分成幾步完成。2 + 4 - = 所以，HH12 H24 H3283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol7/21/202212第12頁(yè)，共23頁(yè)。例：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)

6、H2O。已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 7/21/202213第13頁(yè)，共23頁(yè)。例、同素異形體相互轉(zhuǎn)化但反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率慢，有時(shí)還很不完全，測(cè)定反應(yīng)熱很困難?，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點(diǎn)“不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的”。已知：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s

7、) = -2983.2 kJ/molH1P(s、紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) = -738.5 kJ/molH2試寫(xiě)出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式 。 P4(s、白磷)=4 P(s、紅磷)； = -29.2 kJ/molH7/21/202214第14頁(yè)，共23頁(yè)。例、使18g焦炭發(fā)生不完全燃燒，所得氣體中CO占體積，CO2占體積， 已知：C(s)+ O2(g)=CO(g)；H=Q1 KJ/mol,CO(g)+ O2(g)=CO2(g)；H=Q2 KJ/mol A、1/3Q1KJ B、1/3Q2KJ C、1/3(Q1+Q2)KJ D、1/2Q2KJ與這些焦炭完全燃燒相比較，損

8、失的熱量是（ ） D7/21/202215第15頁(yè)，共23頁(yè)。 （2）298K，101kPa時(shí)，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);H = -92.38kJ/mol。 在該溫度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出的熱量總是少于92.38kJ，其原因是什么？ 該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)將達(dá)到平衡狀態(tài)， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反應(yīng)生成2 mol NH3(g)，因而放出的熱量總小于92.38kJ學(xué)與思7/21/202216第16頁(yè)，共23頁(yè)。1. 已知25、

9、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為： 據(jù)此判斷，下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低 B. 由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高 C. 由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低 D. 由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高A7/21/202217第17頁(yè)，共23頁(yè)。2.已知2C（s）+ O2（g）=2CO（g）H=-221.0kJ/mol 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g ）H=-483.6kJ/mol 則制備水煤氣的反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(

10、g)+H2 (g) 的H為( )A、+262.6kJ/mol B、-131.3kJ/molC、-352. kJ/mol D、+131.3kJ/molD 7/21/202218第18頁(yè)，共23頁(yè)。3.按照蓋斯定律，結(jié)合下述反應(yīng)方程式，回答問(wèn)題，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

11、)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) H5=？ 則第（5）個(gè)方程式中的反應(yīng)熱H5是_。根據(jù)蓋斯定律和上述反應(yīng)方程式得： (4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即H5 = +16.3kJ/mol7/21/202219第19頁(yè)，共23頁(yè)。求混合物的組成 例5在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：2H2(g)+ O2(g) = 2H2O( l ) H =- 571.6 kJ/molC3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l) H =- 2220 kJ/mol5mol 氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ 則氫氣和甲烷的體積比為 ( )(A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1B7/21/202220第20頁(yè)，共23頁(yè)。 解1 ：設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為x，y x + y = 5(571.6/2)(x) + 2220y = 3847V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1 x = 3.75 moly = 1.25 mol7/21/202221第21頁(yè)，共23頁(yè)。解2 ：1mol H2 燃燒放熱 285.8 kJ 1mol 混合氣 燃燒放熱 3847kJ/5 = 769.4 kJH2 285.8C3H8