反應(yīng)焓變的計(jì)算蓋斯定律

反應(yīng)焓變的計(jì)算蓋斯定律第1頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一如何測(cè)定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)△H1？①能直接測(cè)定嗎？如何測(cè)？②若不能直接測(cè)，怎么辦？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，可通過蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。一．蓋斯定律：第2頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一一．蓋斯定律：1.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.換句話說,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)的途徑無關(guān)。2.蓋斯定律直觀化△H＝△H1+△H2第3頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3=+實(shí)例1：第4頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一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+)△H1+△H2=△H3

∴△H1=△H3－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol第5頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一下列數(shù)據(jù)表示H2的燃燒熱嗎？Why？H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l)△H2＝－44kJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)

△H＝△H1＋△H2＝－285.8kJ/mol實(shí)例2第6頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一二．蓋斯定律的應(yīng)用關(guān)鍵：目標(biāo)方程式的“四則運(yùn)算式”的導(dǎo)出。方法：寫出目標(biāo)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(dǎo)出“四則運(yùn)算式”。第7頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一【例題1】已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)試計(jì)算④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH【解】：根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)④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)④能不能由①②③三個(gè)反應(yīng)通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應(yīng)④能不能分成①②③幾步完成。①×2+②×4-③=④

所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/molΔH3=-1370kJ/mol

第8頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一你知道神六的火箭燃料是什么嗎？例2：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/molN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

第9頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一例3：已知：CH４(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-Q1KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-Q2KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-Q3KJ/mol,常溫下,取體積比4:1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標(biāo)況),經(jīng)完全燃燒恢復(fù)常溫,放出的熱為:0.4Q1+0.05Q3第10頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一例4、可逆反應(yīng)焓變2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-197KJ/mol若一密閉容器中通入2molSO2和1molO2，達(dá)平衡時(shí)，反應(yīng)放熱為Q1KJ,另一密閉容器中通入2molSO2和1.5molO2，達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)放熱為Q2KJ,則（）A.Q1＜Q2＜197B.Q2＞Q1=197C.Q1=Q2=197D.Q2＜Q1＜197A第11頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一1.已知25℃、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A第12頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.

下列有關(guān)熱化學(xué)方程式及其敘述正確的是（） A.氫氣的燃燒熱為285.5kJ/mol,則水分解的熱化學(xué) 方程式為： 2H2O（l） 2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5kJ/mol B.已知2C（石墨，s）+O2（g） 2CO（g） ΔH=-221kJ/mol，則石墨的燃燒熱為110.5kJ/mol C.已知N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol，則在一定條件下將1molN2和3molH2置于一密閉容器中充分反應(yīng)后，最多可放出92.4kJ的熱量 D.已知乙醇和乙烯的燃燒熱分別為1366.8kJ/mol和 1411.0kJ/mol,則乙烯水化制乙醇的熱化學(xué)方程式為：C2H4（g）+H2O(l)C2H5OH(l)ΔH=-44.2kJ/molD第13頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3.（2009·重慶理綜，12）下列熱化學(xué)方程式書寫正確 的是（ΔH的絕對(duì)值均正確） （ ） A.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O（g） ΔH=-1367.0kJ/mol(燃燒熱) B.NaOH（aq）+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O（l） ΔH=+57.3kJ/mol(中和熱)

C.S（s）+O2(g) SO2(g)ΔH=-296.8

kJ/mol（反應(yīng)熱） D.2NO2 O2+2NOΔH=+116.2kJ/mol（反應(yīng)熱）C第14頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一4.(12分)(2008·全國Ⅱ理綜，26改編)紅磷P（s）和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如下圖所示（圖中的ΔH表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）。第15頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一 根據(jù)上圖回答下列問題： （1）P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是

。 （2）PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式是

。 （3）工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行，先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是

。 （4）P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1molPCl5的ΔH3=

，P和Cl2一步反應(yīng)生成1molPCl5的ΔH4

ΔH3（填“大于”、“小于”或“等于”）。第16頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一

解析

（1）產(chǎn)物的總能量減去反應(yīng)物的總能量就等 于反應(yīng)熱，結(jié)合圖像可知，PCl3和反應(yīng)物P和Cl2的 能量差值為306kJ，因此該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為： P(s)+Cl2(g) PCl3(g)ΔH=-306kJ/mol。 （2）根據(jù)圖像可知PCl5和PCl3之間的能量差值為： 93kJ，因此PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式 為：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=+93kJ/mol。 （3）由于兩個(gè)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，降低溫度有利 于平衡右移，提高產(chǎn)率。同時(shí)由于PCl5受熱易分 解，因此溫度降低防止其分解。 （4）根據(jù)蓋斯定律求得：ΔH3=-399kJ/mol，且 ΔH3=ΔH4。第17頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一 答案（1）Cl2(g)+P(s) PCl3(g) ΔH=-306kJ/mol (2)PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=+93kJ/mol (3)兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降溫有利于提高產(chǎn)率，防止生成物分解 （4）-399kJ/mol等于第18頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一5已知：1/2H2SO4(濃)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);

△H1=–Q1kJ/molHAc(aq)+NaOH(aq)=NaAc(aq)+H2O(l);