化學：13《蓋斯定律及其應用》（備課組）課件（人教版選修4）.ppt

1、第一章 化學反應與能量,蓋斯定律及其應用,1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=-184.6kJ/mol 則反應HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的H為（ ）,A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol C.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol,復習:,D,2、甲硅烷（SiH4）是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和水。已知室溫下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ熱量，其熱化學方程式為： _,SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) H=-1427.2kJ/mol,規(guī)律: “正逆”反應的反

2、應熱效應數(shù)值相等，符號相反,3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ/mol，計算下列反應中放出的熱量。 （1）用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反應，放出熱量為 kJ。 （2）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反應，放出的熱量 （大于、小于、等于）57.3kJ，理 由是 。,11.46,小于,醋酸是弱電解質(zhì)，只是少部分電離，發(fā)生電離時要吸熱，中和時放熱較少,298K，101kPa時，合成氨反應的熱化學方程式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)

3、放在一密閉容器中，在催化劑存在下進行反應，測得反應放出的熱量總是少于92.38kJ，其原因是什么？,該反應是可逆反應，在密閉容器中進行,該反應將達到平衡狀態(tài),1molN2(g)和3molH2(g)不能完全反應生成2 mol NH3(g)，因而放出的熱量總小于92.38kJ,溫故知新,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8kJ/mol 那么，H2的燃燒熱H究竟是多少？如何計算？ 已知： H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=H1+H2=-285.8kJ/mol,下列數(shù)據(jù)H1表示燃燒熱嗎？,判斷,+=,思考,如

4、何測出下列反應的反應熱： C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=?,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol,不能很好的控制反應的程度，故不能直接通過實驗測得H1, + = ， 則 H1 + H2 =H3 所以，H1=H3-H2 =-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol =-110.5kJ/mol,上兩例應用了什么規(guī)律？,影響反應熱的因素,1、與溫度、壓強有關(guān) 2、與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān) 3、與反應物的用量有關(guān) 4、與反應條件（途

5、徑）無關(guān) 蓋斯定律,蓋斯定律,不管化學反應是分一步完成 或分幾步完成，其反應熱是相同的。 化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應的途徑無關(guān)。,A,B,請思考：由起點A到終點B有多少條途徑？ 從不同途徑由A點到B點的位移有什么關(guān)系?,登山的高度與上山的途徑無關(guān)，只與起點和終點的相對高度有關(guān),H2 0,H1 0,S（始態(tài)）,L（終態(tài)）,H1 +H2 0,如何理解蓋斯定律？,H、H1、H2 之間有何關(guān)系？,H=H1+H2,B,H,A,C,H1,H2,有些化學反應進行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得這些反應的反應熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反應熱數(shù)據(jù)。,2、蓋斯定律的應用,關(guān)鍵：目標方

6、程式的“四則運算式”的導出。,方法：寫出目標方程式確定“過渡物質(zhì)”（要消去的物質(zhì)） 然后用消元法逐一消去“過渡物質(zhì)”，導出“四則運算式”。,例1：已知下列各反應的焓變 Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s) H1 = -1206.8 kJ/mol Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s) H2= -635.1 kJ/mol C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) H3 = -393.5 kJ/mol 試求CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓變,H4=+178.2kJ/mol,=,例2：按照蓋斯定律，結(jié)合下述反應方程式回答問題,已知： NH3(g)+HCl

7、(g)=NH4Cl(s) H1=-176kJ/mol NH3(g)+H2O(l)=NH3(aq) H2=-35.1kJ/mol HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) H3=-72.3kJ/mol NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) H4=-52.3kJ/mol NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) H5=？ 則第個方程式中的反應熱H是_。 根據(jù)蓋斯定律和上述反應方程式得： =+-， 即H5 = +16.3kJ/mol,例3：寫出石墨變成金剛石的熱化學方程式 (25,101kPa時),石墨能直接變成金剛石嗎？,查燃燒熱表知： C(石墨，s)+O2(g)

8、=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol C(金剛石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol,所以， - 得： C(石墨，s) = C(金剛石，s) H=+1.5kJ/mol,例4：同素異形體相互轉(zhuǎn)化但反應熱相當小而且轉(zhuǎn)化速率慢，有時還很不完全，測定反應熱很困難?，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點“不管化學反應是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應是相同的”。已知：,P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)H1=-2983.2 kJ/mol,P(s、紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) H2= -738.5 kJ/mol,試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學

9、方程式 。,P4(s、白磷)= 4P(s、紅磷) =-29.2kJ/mol,4：,你知道神六的火箭燃料是什么嗎？,例5：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)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，請寫出發(fā)射火箭反應的熱化學方程式。,2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol,2 ：,思考：為什么在熱化學反應方程式中通?？刹槐砻鞣磻獥l件？,正逆反應的反應熱效應數(shù)值相

10、等，符號相反。 “+”不能省去。,練習,1.已知石墨的燃燒熱：H=-393.5kJ/mol (1)寫出石墨的完全燃燒的熱化學方程式 (2)二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨和氧氣的熱化學方程式,熱化學方程式還可以表示理論可進行實際難進行的化學反應,C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H =-393.5kJ/mol CO2(g)=C(石墨，s)+O2(g) H =+393.5kJ/mol,2.已知25、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為 C(石墨)+O2(g)=CO2(g) H=393.51kJmol1 C(金剛石)+O2(g)=CO2(g) H=395.41kJmol1 據(jù)此判斷，下列

11、說法中正確的是( ) A、由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質(zhì)量時，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；等質(zhì)量時，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；等質(zhì)量時，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；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高,A,3.已知 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H3=-1370 kJ/mol試計算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的H,【解】：根據(jù)蓋斯定律，反應不論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱效應都是相同的。下面就看看反應能不能由三個反應通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應能不能分成幾步完成。 2 + 4 - = 所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol,4. 在10