化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算(蓋斯定律)VIP

1、.化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量. 科學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，科學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，25250 0C 101kPaC 101kPa下，下，C C（石墨）（石墨） 的燃燒熱為的燃燒熱為 393.5kJ 393.5kJ molmol- - ，CO CO 的燃燒熱的燃燒熱H H2 2 = - 283.0 kJ = - 283.0 kJ molmol- - 在化學(xué)科學(xué)研究中，有些反應(yīng)的反應(yīng)熱可以在化學(xué)科學(xué)研究中，有些反應(yīng)的反應(yīng)熱可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，但通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，但有些反應(yīng)的反應(yīng)熱很難直接測(cè)得有些反應(yīng)的反應(yīng)熱很難直接測(cè)得，我，我們?cè)鯓硬拍塬@得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)呢？們?cè)鯓硬拍塬@得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)呢？ C(C(g) +

2、O) + O2 2 ( (g) = CO) = CO2 2 ( (g) ) H H1 1 =- =- 393.5 393.5kJ molmol- - CO (CO (g) + ) + 1/2O O2 2 ( (g) = CO) = CO2 2 ( (g) ) H H2 2 =- =- 283.0 283.0 kJ molmol- - 如何得到如何得到:C(s)+1/2O:C(s)+1/2O2 2(g)=CO(g)(g)=CO(g)的燃燒熱的燃燒熱H H ？. CO(g)C(s)CO2(g)H3H1H2解決問(wèn)題解決問(wèn)題H1 = H2 + H3H3 = H1 H2 = -393.5 kJ/mol

3、(-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol C(C(g) ) + O + O2 2 ( (g) = ) = COCO2 2 ( (g) ) H H1 1 =- 393.5 =- 393.5kJ /molmol CO(CO(g) ) + + O O2 2 ( (g) = ) = COCO2 2 ( (g) ) H H2 2 =- 283.0 =- 283.0 kJ /molmol C(s) + O2(g) = CO(g) H3=？. 1、 內(nèi)容內(nèi)容:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其其反應(yīng)熱反應(yīng)熱相同相同。 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的

4、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)始態(tài)和終態(tài)有關(guān), 與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。 2、實(shí)質(zhì)、實(shí)質(zhì)：能量守恒定律能量守恒定律 3、意義、意義：可以間接計(jì)算難以直接測(cè)定的反應(yīng)的反應(yīng)熱?？梢蚤g接計(jì)算難以直接測(cè)定的反應(yīng)的反應(yīng)熱。H H1 1 + +H H2 2 0 0.H H、H H1 1、H H2 2之間有何關(guān)系？之間有何關(guān)系？HBACH1H2思考思考HH1+H2H=-393.5kJ/molBACH1H2=-283.3kJ/molH H1 1的值該怎么求？的值該怎么求？H1HH2 -110.5kJ/mol.蓋斯定律的應(yīng)用蓋斯定律的應(yīng)用 虛擬路徑法虛擬路徑法若一個(gè)化學(xué)反應(yīng)由始態(tài)若一個(gè)化

5、學(xué)反應(yīng)由始態(tài)轉(zhuǎn)化為終態(tài)可通過(guò)不同的途徑轉(zhuǎn)化為終態(tài)可通過(guò)不同的途徑(如圖如圖)，H與與H1、H2、H3、H4、H5之間有何關(guān)系？之間有何關(guān)系？.加減乘除法加減乘除法 298K,101kPa條件下： H2O(g) = H2(g)+ O2(g) H1 H2(g)+ Cl2(g) = HCl(g) H2 2H2O(g)+2Cl2(g) = 4HCl(g) + O2(g) H3 = 2 + 2221/22242H3 = H1 2 + H2 2 +求 2 2.根據(jù)以上信息求出氫氣的燃燒熱。根據(jù)以上信息求出氫氣的燃燒熱。已知：已知： H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8 kJ/mo

6、l H2O(g)=H2O(l) H2=-44 kJ/molH2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l) H3= H1+ H2=-285.8 kJ/mol思考思考H2O(l) = H2(g)+1/2O2(g) H4 4 = ？H4 = +285.8 kJ/molH3+ H4 =0正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反 H2O(g)H2(g)H2O(l)H1HH2.易錯(cuò)提醒：（1）蓋斯定律實(shí)質(zhì)是H只與反應(yīng)物、生成物的能量或者鍵能有關(guān)，與中間產(chǎn)物和反應(yīng)過(guò)程無(wú)關(guān)與中間產(chǎn)物和反應(yīng)過(guò)程無(wú)關(guān)。（2）熱化學(xué)方程式可直接相加減，但必須遵循左加（減）左、左加（減）左、右右加（減）

7、右、加（減）右、H H加（減）加（減）H H（3）鍵能與反應(yīng)熱相互求算時(shí)要注意一下兩點(diǎn)：a.不要忽略分子中含有化學(xué)鍵的個(gè)數(shù)化學(xué)鍵的個(gè)數(shù)，如NH3中NH鍵有3個(gè)b.要注意H H的符號(hào)的符號(hào)，不能只使用數(shù)值計(jì)算. 利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式關(guān)鍵：關(guān)鍵：目標(biāo)方程式的目標(biāo)方程式的“四則運(yùn)算式四則運(yùn)算式”的導(dǎo)出，除了要對(duì)熱化的導(dǎo)出，除了要對(duì)熱化學(xué)方程式進(jìn)行四則運(yùn)算外，運(yùn)算時(shí)還有注意學(xué)方程式進(jìn)行四則運(yùn)算外，運(yùn)算時(shí)還有注意H要帶符號(hào)。要帶符號(hào)。步驟：步驟：確定確定待求的待求的熱反應(yīng)方程式熱反應(yīng)方程式；找出待求方程式中各找出待求方程式中各物質(zhì)物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式的什么出現(xiàn)在已知方

8、程式的什么位置位置；根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)和位置的需要對(duì)已知方程根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)和位置的需要對(duì)已知方程式進(jìn)行處理，或式進(jìn)行處理，或調(diào)整計(jì)量數(shù)調(diào)整計(jì)量數(shù)，或調(diào)整，或調(diào)整反應(yīng)方向反應(yīng)方向；實(shí)施疊加并實(shí)施疊加并檢驗(yàn)檢驗(yàn)上述分析的正確與否。上述分析的正確與否。. 練習(xí)練習(xí)1 發(fā)射火箭時(shí)，常用發(fā)射火箭時(shí)，常用N2H4（肼）在（肼）在NO2中燃燒，生成中燃燒，生成N2、液態(tài)、液態(tài)H2O，同時(shí)產(chǎn)生大量的熱。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。已知：，同時(shí)產(chǎn)生大量的熱。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。已知： N2(g) + 2O2(g) = 2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+ O

9、2(g)= N2(g)+ H2O(l) H2=-534kJ/mol 2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=？【解解】： = 2 - H H22 - H1 （ 5342 67.2 ） -1135.2kJ/mol 2 22224.練習(xí)練習(xí)2 已知已知: Zn(s) +1/2 O2(g)ZnO(s) H= -351.1 kJ/mol Hg(l)1/2 O2(g) Hg O(s) H= -90.7 kJ/mol 則可知?jiǎng)t可知: Zn(s)HgO(s)ZnO(s)Hg(l) H3 則則 為為H 3為多少？為多少？練習(xí)練習(xí)3 已知：已知：2C(s)O2(g) =2CO(

10、g) H= -221 kJ/mol 2H2(g)O2(g)2H2O(g) H= -483.6 kJ/mol 則則C(s)H2O(g) =CO(g)H2(g)的的H為多少為多少?.練習(xí)練習(xí)4 已知已知 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/mol C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2CO2(g) + 3 H2O(l) H3= 1370 kJ/mol 試計(jì)算試計(jì)算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的的H = 2 + 4 2 CO

11、(g) + O2(g) = 2CO2(g) H1= 566.0 kJ/mol4 H2(g) + 2O2(g) = 4 H2O(l) H2= 1143.2kJ/mol2CO2(g) + 3 H2O(l) = C2H5OH(l) + 3O2(g) H3 = + 1370 kJ/mol+)2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) H 339.2 kJ/molH = H1 2 + H2 4 - H3 .練習(xí)練習(xí)5已知已知 P4(s，白磷，白磷)+ 5O2(g)=P4O10(g) H1=-2983.2 kJ/mol P(s，紅磷，紅磷)+ 5/4 O2(g)=1/4 P4O10(

12、g) H2=-2983.2 kJ/mol 則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式_。相同的狀況下，。相同的狀況下，能量較低的是能量較低的是_；白磷的穩(wěn)定性比紅磷；白磷的穩(wěn)定性比紅磷_（填（填“高高”或或“低低”）。）。解析：依題意求：解析：依題意求： P4(s，白磷，白磷)= 4P(s，紅磷，紅磷) H= ？ 可設(shè)計(jì)如下反應(yīng)過(guò)程：可設(shè)計(jì)如下反應(yīng)過(guò)程： P4(s，白磷，白磷) P4O10 4P(s，紅磷，紅磷) 據(jù)蓋斯定律有據(jù)蓋斯定律有H=H1+(-4H2)=(-2983.2+4738.5) kJ/mol=-29.2 kJ/mol，即白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，穩(wěn)定性比紅，即白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，穩(wěn)定性比紅磷低（磷低（能量越低越穩(wěn)定能量越低越穩(wěn)定）。）。.化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算方法化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算方法1、根據(jù)化學(xué)鍵的斷裂和形成時(shí)能量的變化計(jì)算 H = E(斷裂時(shí)吸收的能量斷裂時(shí)吸