化學反應原理化學反應的反應熱時

化學反應原理化學反應的反應熱時第1頁/共19頁第一節(jié)化學反應的熱效應(第3課時)蓋斯定律和反應焓變的計算第2頁/共19頁一、蓋斯定律及應用1．蓋斯定律對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應的焓變都是一樣的，這一規(guī)律稱為蓋斯定律。2．反應熱特點(1)反應的熱效應只與始態(tài)、終態(tài)有關，與反應途徑無關。(2)反應熱總值一定，如下圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應熱。則ΔH＝.＝

.ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5第3頁/共19頁示例：1、(1)C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1(2)CO(g)＋2(1)O2(g)===CO2(g)

ΔH2＝－283.0kJ·mol－1，求C(s)＋2(1)O2(g)===CO(g)的反應熱ΔH。根據蓋斯定律，知：ΔH1＝

，則：ΔH＝

。ΔH＋ΔH2ΔH1－ΔH2＝－393.5kJ·mol－1－(－283.0kJ·mol－1)＝－110.5kJ·mol－1第4頁/共19頁3．應用蓋斯定律的常用方法(1)虛擬路徑法若反應物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個途徑：①由A直接變成D，反應熱為ΔH；②由A經過B變成C，再由C變成D，每步的反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，如圖所示：則有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。第5頁/共19頁①先確定待求的熱化學方程式，根據題目提供的信息寫出待求熱化學方程式并配平焓變用ΔH表示。②根據待求熱化學方程式中各反應物和生成物，調整已知反應的方向，使之和待求反應一致（反應方向改變，同時改變焓變符號）③調整已知反應的化學計量數，使之和待求反應中相應物質的系數一致，同時調整焓變的數值。④把調整后的已知反應利用同側相加的方法疊加，得到待求方程式。并將焓變采用相同的方法合成待求反應的焓變ΔH。⑤檢查最后得到的熱化學方程式。(2)加和法第6頁/共19頁示例2、已知：①2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)ΔH1＝－196.6kJ·mol－1

②2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH2＝－113.0kJ·mol－1

則反應NO2(g)＋SO2(g)=SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝______kJ·mol－1。解析：根據蓋斯定律，由①×－②×可得，SO2(g)＋NO2(g)=SO3(g)＋NO(g)，則ΔH＝ΔH1－ΔH2＝×(－196.6kJ·mol－1)－×(－113.0kJ·mol－1)＝－41.8kJ·mol－1。第7頁/共19頁應用蓋斯定律計算時的注意事項(1)熱化學方程式同乘以某一個數時，反應熱數值也必須乘上該數。(2)熱化學方程式相加減時，同種物質之間可相加減，反應熱也隨之相加減(帶符號)。(3)將一個熱化學方程式顛倒時，ΔH的“＋”“－”號必須隨之改變，但數值不變。⑷同一物質三態(tài)變化與反應熱的關系：第8頁/共19頁練習：1.已知：Fe2O3(s)＋C(s)==CO2(g)＋2Fe(s)

ΔH＝＋234.1kJ·mol－1

①C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－393.5kJ·mol－1

②則2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是(

)A．－824.4kJ·mol－1B．－627.6kJ·mol－1C．－744.7kJ·mol－1D．－169.4kJ·mol－1A第9頁/共19頁2、

已知：①C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1＝－393.1kJ·mol－1②C(金剛石，s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH2＝－395.0kJ·mol－1由石墨變成金剛石是放熱反應還是吸熱反應？判斷金剛石和石墨哪種物質穩(wěn)定性更強。練習：由①－②得：C(石墨，s)===C(金剛石，s)

ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，石墨變成金剛石是吸熱反應；石墨的穩(wěn)定性更強。第10頁/共19頁3．已知①H2(g)＋2(1)O2(g)=H2O(g)ΔH3＝－241.8kJ·mol－1②H2O(g)===H2O(l)

ΔH4＝－44kJ·mol－1根據①和②，求出氫氣的燃燒熱？練習：提示：要計算H2的燃燒熱，即求熱化學方程式：H2(g)＋2(1)O2(g)=H2O(l)的反應熱，此時需要將氣態(tài)水轉化為液態(tài)水。根據蓋斯定律知：ΔH＝ΔH3＋ΔH4＝(－241.8kJ·mol－1)＋(－44kJ·mol－1)＝－285.8kJ·mol－1。第11頁/共19頁二、反應焓變的計算方法1．利用蓋斯定律計算2、根據燃燒的反應熱計算可燃物完全燃燒產生的熱量Q＝可燃物的物質的量×燃燒熱3、根據反應物和生成物的鍵能ΔH＝反應物鍵能總和E1－生成物鍵能總和E2

(斷鍵)(成鍵)4、根據反應物和生成物的總能量(總焓)變化ΔH＝E(生成物)－E(反應物)第12頁/共19頁4．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1；②2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋483.6kJ·mol－1?，F有18g液態(tài)H2O，蒸發(fā)時吸收的熱量為 (

)A．88kJ

B．44kJC．4.89kJD．2.45kJ練習：B第13頁/共19頁5．已知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－Q1kJ·mol－1H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH＝－

Q2kJ·mol－1H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－

Q3kJ·mol－1常溫下取體積比為4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標準狀況)，經完全燃燒后恢復到室溫，則放出的熱量(單位：kJ)為(

)A．0.4Q1＋0.05Q3 B．0.4Q1＋0.05Q2C．0.4Q1＋0.1Q3 D．0.4Q1＋0.2Q2A第14頁/共19頁三、反應熱的大小比較(1)吸熱反應的ΔH肯定比放熱反應的ΔH大(前者ΔH大于0，后者ΔH小于0)。(2)物質燃燒時，可燃物的量越大，燃燒放出的熱量越多，ΔH反而越小。(3)等量的可燃物完全燃燒放出的熱量比不完全燃燒所放出的熱量多，但ΔH小。(4)同一反應：產物相同時，氣態(tài)物質燃燒所放出的熱量比固態(tài)物質燃燒所放出的熱量多。反應物相同時，生成液態(tài)物質放出的熱量比生成氣態(tài)物質所放出的熱量多。第15頁/共19頁[特別提醒]在進行ΔH的大小比較時，需要注意ΔH的“＋”、“－”、數值和單位屬于一個整體，不能隨意分割。(1)在比較兩個熱化學方程式中ΔH的大小時，比的是其代數值，要帶“＋”、“－”進行比較。(2)在比較兩個反應放出或吸收的熱量多少時，比的是其絕對值，應去掉“＋”、“－”進行比較。(5)中和反應生成等量的水時，強酸與強堿的稀溶液反應比弱酸與強堿(或強堿與弱酸、弱堿與弱酸)的稀溶液反應放出的熱量多，但ΔH小。(6)對于可逆反應，因反應不能進行完全，實際反應過程中放出或吸收的熱量要小于相應熱化學方程式中的反應熱數值。第16頁/共19頁6．已知：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)

ΔH1C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH2CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH3CuO(s)＋CO(g)===Cu(s)＋CO2(g)

ΔH42CuO(s)＋C(s)===2Cu(s)＋CO2(g)

ΔH5下列關于上述反應焓變的判斷不正確的是(

)A．ΔH1＞0

B．ΔH2＞0C．ΔH2＜ΔH3 D．ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1練習：C第17頁/共19頁7．下列各組熱化學方程式中，ΔH1＞ΔH2的是(

)①C(s)＋2(1)O2(g)===CO(g)

ΔH1C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH2②S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH1S(g)＋O2(g)===SO2(g)