113蓋斯定律的計(jì)算精編版

1、 第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的焓變化學(xué)反應(yīng)的焓變 熱化學(xué)方程式的書寫熱化學(xué)方程式的書寫 知識(shí)回顧知識(shí)回顧 一、焓變：焓變：?H H= =H H( ( 反應(yīng)反應(yīng) 物物)-)-H H( ( 生成生成 物物) ) 放熱放熱。 ?H H0 0時(shí)反應(yīng)時(shí)反應(yīng) ；?H H0 0時(shí)反應(yīng)時(shí)反應(yīng) 吸熱吸熱 二、熱化學(xué)方程式的書寫二、熱化學(xué)方程式的書寫 熱化學(xué)方程撞熱化學(xué)方程撞( (狀態(tài)狀態(tài)) )邯邯( (焓變焓變) )鄲鄲( (單位單位) )父父1.1.口訣：口訣： 。 ( (正負(fù)正負(fù)) )皇皇 狀態(tài)狀態(tài)；寫；寫 焓變焓變 正負(fù)正負(fù)、注、注 單位單位 2.2.步驟：寫方程、標(biāo)步驟：寫方程、標(biāo) ，標(biāo)，標(biāo) 。 也會(huì)發(fā)生變

2、化也會(huì)發(fā)生變化 3.3.注意：注意： 物質(zhì)的物質(zhì)的狀態(tài)狀態(tài)改變，則改變，則焓變焓變 系數(shù)系數(shù)可以以可以以分式分式 的形式存在；的形式存在； 物質(zhì)的量減倍，則放出的物質(zhì)的量減倍，則放出的 熱量熱量 也也減半減半 ; ; 不變不變 ，符號(hào)，符號(hào)變號(hào)變號(hào)逆逆反應(yīng)，其焓變數(shù)值大小反應(yīng)，其焓變數(shù)值大小 。 4.4.不論反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)反應(yīng)方程式中的反應(yīng)熱不論反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)反應(yīng)方程式中的反應(yīng)熱 H H 進(jìn)行到底進(jìn)行到底 （完全轉(zhuǎn)化）時(shí)的能量變化（完全轉(zhuǎn)化）時(shí)的能量變化 。 表示反應(yīng)表示反應(yīng)_1.關(guān)于關(guān)于H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ?H= 571 kJ/mol 下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)

3、法正確的是( ) A.1L氫氣與氫氣與1L氯氣反應(yīng)生成氯氣反應(yīng)生成2LHCl放出放出571kJ熱量熱量 B.2mol氣態(tài)氣態(tài)HCl分解生成分解生成1mol氣態(tài)氫氣和氣態(tài)氫氣和1mol氣氣態(tài)氯氣時(shí)，吸收態(tài)氯氣時(shí)，吸收571kJ熱量。熱量。 C.1個(gè)氫氣分子與個(gè)氫氣分子與1個(gè)氯氣反應(yīng)生成個(gè)氯氣反應(yīng)生成2個(gè)個(gè)HCl分子放分子放出出571kJ熱量。熱量。 D.1mol氣態(tài)氫氣和氣態(tài)氫氣和1mol氣態(tài)氯氣反應(yīng)生成氣態(tài)氯氣反應(yīng)生成2mol氣氣態(tài)態(tài)HCl時(shí)，放出時(shí)，放出571 kJ/mol的熱量。的熱量。 2.已知已知: H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=184.6kJ/mol 則反應(yīng)則反應(yīng) H

4、Cl(g)=1/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g)的的H為（為（ ） ?A、 +184.6 kJ/mol B、 -92.3 kJ/mol ?C、 -369.2 kJ/mol D、 +92.3 kJ/mol 3. 298K，101kPa時(shí)，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式時(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，取在該溫度下，取1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)放在一密放在一密 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 出的熱量出的熱量 92.38kJ。(填

5、大于、小于或者等于。填大于、小于或者等于。) 4. 已知在常溫常壓下，已知在常溫常壓下，1mol H2燃燒生成液態(tài)水放出燃燒生成液態(tài)水放出280 kJ的熱量，寫出該反應(yīng)兩種表達(dá)形式的熱化學(xué)方程式的熱量，寫出該反應(yīng)兩種表達(dá)形式的熱化學(xué)方程式 課堂作業(yè)：課堂作業(yè)：1. 已知已知 4g CH4完全燃燒生成氣態(tài)水和完全燃燒生成氣態(tài)水和CO2時(shí)放出時(shí)放出222.5kJ 熱量。用熱量。用兩種兩種表達(dá)式寫出該反表達(dá)式寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 2. 常溫下1 mol H2具有255 kJ的能量，1mol O2具有465 kJ的能量,1mol H2O具有80 kJ的能量，寫出常寫出常溫下分解

6、溫下分解1mol H2O分解生成分解生成H2 與與O2的熱化學(xué)方程的熱化學(xué)方程式。式。 挑戰(zhàn)題：挑戰(zhàn)題：3.已知已知1molHH鍵斷裂時(shí)吸收熱量鍵斷裂時(shí)吸收熱量440kJ,Br2中中1mol BrBr 鍵完全形成時(shí)放出熱量鍵完全形成時(shí)放出熱量550 kJ，HBr中中1mol HBr鍵完全形成時(shí)放出熱量鍵完全形成時(shí)放出熱量370 kJ，寫出寫出1molH2與足量與足量Br2完全反應(yīng)生成液態(tài)完全反應(yīng)生成液態(tài)HBr的熱的熱化學(xué)方程式?；瘜W(xué)方程式。 1.1.蓋斯定律是指對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步蓋斯定律是指對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步完成還是分步完成，其反應(yīng)焓變是不一樣的。完成還是分步完成，其反應(yīng)焓

7、變是不一樣的。 一樣一樣 2.2.在任何的狀態(tài)下各種物質(zhì)的焓值都是確定且唯在任何的狀態(tài)下各種物質(zhì)的焓值都是確定且唯指定指定 一的，因此無(wú)論經(jīng)過(guò)哪些步驟從反應(yīng)物變成生成物一的，因此無(wú)論經(jīng)過(guò)哪些步驟從反應(yīng)物變成生成物，其焓變都是一樣的。，其焓變都是一樣的。 3.3.若一個(gè)化學(xué)方程式可由另外幾個(gè)化學(xué)方程式相若一個(gè)化學(xué)方程式可由另外幾個(gè)化學(xué)方程式相加減而得到，則該化學(xué)反應(yīng)的焓變就是這幾個(gè)化學(xué)加減而得到，則該化學(xué)反應(yīng)的焓變就是這幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)焓變的代數(shù)和。反應(yīng)焓變的代數(shù)和。 一、一、蓋斯定律蓋斯定律 1.定義：定義： 對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng), ,無(wú)論是一步或無(wú)論是一步或分幾步分幾步 _ 完成，其

8、反應(yīng)焓變是完成，其反應(yīng)焓變是一樣一樣_ 的?；蛘哒f(shuō)，化學(xué)反應(yīng)的?；蛘哒f(shuō)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)始態(tài)_ 和和_終態(tài)終態(tài)有關(guān)，而與有關(guān)，而與 途徑途徑無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。 反應(yīng)的反應(yīng)的_ 2.蓋斯定律的應(yīng)用：蓋斯定律的應(yīng)用： 若一個(gè)熱化學(xué)方程式可以由另外幾個(gè)熱化學(xué)方若一個(gè)熱化學(xué)方程式可以由另外幾個(gè)熱化學(xué)方程式相程式相加減加減而得到，則該化學(xué)反應(yīng)的焓變即為這而得到，則該化學(xué)反應(yīng)的焓變即為這焓變的代數(shù)和焓變的代數(shù)和 。 幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)焓變的幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)焓變的 如何理解蓋斯定律？ H H1 1 0 0 0 H H1 1 + + H H2 2 = = 0 0 A H H1 H2 C

9、 B C H H1 H2 CO CO2 H、 H1、 H2 之間有何關(guān)系？之間有何關(guān)系？ H、 H1、 H2 之間有何關(guān)系？之間有何關(guān)系？ H= H1+ H2 H= H1 H2 【例【例1】已知在】已知在298K時(shí)：時(shí)： C(s)O2(g)CO2(g) H11393.5kJmol CO(g)O2(g)CO2(g) H2283.0kJmol方法一：根據(jù)方法一：根據(jù)原子守恒原子守恒虛擬路徑虛擬路徑 H=？ 要測(cè)出要測(cè)出C(s)+ 1/2O (g) = CO(g) 2C H H1 CO2 由蓋斯定律得：由蓋斯定律得： H2 CO H H1 H2 1 = (-393.5283.0)kJ mol1110

10、.5 kJmol 方法二：加減法方法二：加減法 C(s) + O2(g) = CO2(g) ?H1-393.5 kJ/mol CO(g) +1/2 OCO?H2-(-283.0) kJ/mol 2(g) = CO2(g) 2(g) = CO(g)+1/2O2(g) 2-283.0 kJ/mol C(s)+ 1/2 O2(g) = CO(g) ?H？ ?H= ?H1 + (?H2 ) = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol 步驟：先調(diào)整已知方程式的步驟：先調(diào)整已知方程式的 反應(yīng)物反應(yīng)物和和生成物生成物 再調(diào)已知方程式中再調(diào)已知方程式中多余物

11、質(zhì)多余物質(zhì)的的系數(shù)系數(shù)。 最后再相加減最后再相加減 【變式【變式1】如已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：】如已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式： P4(s,白磷白磷)5O2(g)=P4O10(s) H1-2983.2kJ/mol 寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式. 方法一：虛擬路徑法方法一：虛擬路徑法 P(s,紅磷紅磷) H2738.5kJ/mol P4(s,白磷白磷) H 4 P(s,紅磷紅磷) (- H2)4 H1 H= H1+ ( - H2)4 P4O10(s) =2983.2kJ/mol738.5kJ/mol4 =29.2kJ/mol 方法二：加減法方法二：加減法 P4(

12、s,白磷白磷)5O2(g)=P4O10(s) H1-2983.2kJ/mol 紅磷紅磷)(s)= P(s,5/4O (g)= 1/4P O (s) H 738.5kJ/mol 1/4P O紅磷紅磷)5/4O (g) H +738.5kJ/mol P(s,P O (s)= 4P(s,紅磷紅磷)5O(g) 4 H +4738.5kJ/mol 241022241041022P4(s,白磷白磷)=4P(s,紅磷紅磷) ?H？ H= H1+ ( - H2)4 =2983.2kJ/mol738.5kJ/mol4 =29.2kJ/mol 2.在在298 K、100 kPa時(shí)，已知：時(shí)，已知： 2H2O(g)

13、=O2(g)2H2(g) H1 Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H2 2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3 則則 H3與與 H1和和 H2間的關(guān)系正確的是間的關(guān)系正確的是 ( ) A A. H3 H12 H2 B. H3 H1 H2 C. H3 H12 H2 D. H3 H1 H2 3.已知：已知： 1 Zn(s)1/2O2(g)=ZnO(s) H1348.3 kJmol2Ag(s)1/2O2(g)=Ag2O(s) H231.0 kJmol1寫出寫出Zn與與Ag2O反應(yīng)的熱化學(xué)方程式反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 =- H= H1 H2 Zn(s) + Ag2O(s)= Z

14、nO(s)+ 2Ag(s) ?H1-393.5 kJ/mol 例2：實(shí)驗(yàn)中不能直接測(cè)出由石墨和氫氣生成甲烷 反應(yīng)的 H，但可 測(cè)出下邊幾個(gè)反應(yīng)的熱效應(yīng)：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H1890.3 kJ/mol C(石墨)O2(g)CO2(g) H2393.5 kJ/mol H2(g)1/2O2(g)H2O(l) H3285.8 kJ/mol 根據(jù)蓋斯定律求反應(yīng) C(石墨石墨)2H2(g)CH4(g) 的的H4 42221 CH (g)2O(g)CO (g)2HO(l) H 890.3 kJ/mol C(石墨石墨)O2(g)CO2(g) H2393.5 kJ/mol H2

15、(g)1/2O2(g)H2O(l) H3285.8 kJ/mol 方法一：因?yàn)榉磻?yīng)式和之間有以下關(guān)系：方法一：因?yàn)榉磻?yīng)式和之間有以下關(guān)系： 2 所以所以 H4 H22 H3 H1 393.52(285.8)(890.3) 74.8(kJ mol1) 方法二：也可以設(shè)計(jì)一個(gè)途徑，使反應(yīng)物經(jīng)過(guò)一些中間步方法二：也可以設(shè)計(jì)一個(gè)途徑，使反應(yīng)物經(jīng)過(guò)一些中間步驟最后回復(fù)到產(chǎn)物：驟最后回復(fù)到產(chǎn)物： 可見可見 H4 H22 H3 H174.8kJ mol1 【變式【變式2】已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為】已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為 CH3COOH (l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) H1=

16、-870.3 kJ/mol C(s) + O2 (g) = CO2(g) H2= -393.5 kJ/mol H2(g) + ? O2(g) = H2O(l) H3= -285.8 kJ/mol 試計(jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：試計(jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱： 2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) ? 【解】分析各方程式的關(guān)系，知【解】分析各方程式的關(guān)系，知 將方程式按將方程式按2 + - 組合得上述反應(yīng)方程式組合得上述反應(yīng)方程式 即：即：H = 2H 2 + H3 - H1 H =2(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol) -(-870.3kJ/mol) = - 488.3kJ/mol 答：反應(yīng)答：反應(yīng)2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 反應(yīng)熱為反應(yīng)熱為- 488.