化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)

化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)第1頁/共19頁第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(第3課時(shí))蓋斯定律和反應(yīng)焓變的計(jì)算第2頁/共19頁一、蓋斯定律及應(yīng)用1．蓋斯定律對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)的焓變都是一樣的，這一規(guī)律稱為蓋斯定律。2．反應(yīng)熱特點(diǎn)(1)反應(yīng)的熱效應(yīng)只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)。(2)反應(yīng)熱總值一定，如下圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)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(yīng)熱ΔH。根據(jù)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(yīng)用蓋斯定律的常用方法(1)虛擬路徑法若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個(gè)途徑：①由A直接變成D，反應(yīng)熱為ΔH；②由A經(jīng)過B變成C，再由C變成D，每步的反應(yīng)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(xué)方程式，根據(jù)題目提供的信息寫出待求熱化學(xué)方程式并配平焓變用ΔH表示。②根據(jù)待求熱化學(xué)方程式中各反應(yīng)物和生成物，調(diào)整已知反應(yīng)的方向，使之和待求反應(yīng)一致（反應(yīng)方向改變，同時(shí)改變焓變符號(hào)）③調(diào)整已知反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，使之和待求反應(yīng)中相應(yīng)物質(zhì)的系數(shù)一致，同時(shí)調(diào)整焓變的數(shù)值。④把調(diào)整后的已知反應(yīng)利用同側(cè)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(yīng)的焓變?chǔ)。⑤檢查最后得到的熱化學(xué)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(yīng)NO2(g)＋SO2(g)=SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝______kJ·mol－1。解析：根據(jù)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(yīng)用蓋斯定律計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng)(1)熱化學(xué)方程式同乘以某一個(gè)數(shù)時(shí)，反應(yīng)熱數(shù)值也必須乘上該數(shù)。(2)熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，同種物質(zhì)之間可相加減，反應(yīng)熱也隨之相加減(帶符號(hào))。(3)將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí)，ΔH的“＋”“－”號(hào)必須隨之改變，但數(shù)值不變。⑷同一物質(zhì)三態(tài)變化與反應(yīng)熱的關(guān)系：第8頁/共19頁練習(xí)：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(yīng)還是吸熱反應(yīng)？判斷金剛石和石墨哪種物質(zhì)穩(wěn)定性更強(qiáng)。練習(xí)：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(yīng)；石墨的穩(wěn)定性更強(qiáng)。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(jù)①和②，求出氫氣的燃燒熱？練習(xí)：提示：要計(jì)算H2的燃燒熱，即求熱化學(xué)方程式：H2(g)＋2(1)O2(g)=H2O(l)的反應(yīng)熱，此時(shí)需要將氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水。根據(jù)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(yīng)焓變的計(jì)算方法1．利用蓋斯定律計(jì)算2、根據(jù)燃燒的反應(yīng)熱計(jì)算可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量Q＝可燃物的物質(zhì)的量×燃燒熱3、根據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和E1－生成物鍵能總和E2

(斷鍵)(成鍵)4、根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量(總焓)變化ΔH＝E(生成物)－E(反應(yīng)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。現(xiàn)有18g液態(tài)H2O，蒸發(fā)時(shí)吸收的熱量為 (

)A．88kJ

B．44kJC．4.89kJD．2.45kJ練習(xí)：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(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)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(yīng)熱的大小比較(1)吸熱反應(yīng)的ΔH肯定比放熱反應(yīng)的ΔH大(前者ΔH大于0，后者ΔH小于0)。(2)物質(zhì)燃燒時(shí)，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(yīng)：產(chǎn)物相同時(shí)，氣態(tài)物質(zhì)燃燒所放出的熱量比固態(tài)物質(zhì)燃燒所放出的熱量多。反應(yīng)物相同時(shí)，生成液態(tài)物質(zhì)放出的熱量比生成氣態(tài)物質(zhì)所放出的熱量多。第15頁/共19頁[特別提醒]在進(jìn)行ΔH的大小比較時(shí)，需要注意ΔH的“＋”、“－”、數(shù)值和單位屬于一個(gè)整體，不能隨意分割。(1)在比較兩個(gè)熱化學(xué)方程式中ΔH的大小時(shí)，比的是其代數(shù)值，要帶“＋”、“－”進(jìn)行比較。(2)在比較兩個(gè)反應(yīng)放出或吸收的熱量多少時(shí)，比的是其絕對(duì)值，應(yīng)去掉“＋”、“－”進(jìn)行比較。(5)中和反應(yīng)生成等量的水時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)比弱酸與強(qiáng)堿(或強(qiáng)堿與弱酸、弱堿與弱酸)的稀溶液反應(yīng)放出的熱量多，但ΔH小。(6)對(duì)于可逆反應(yīng)，因反應(yīng)不能進(jìn)行完全，實(shí)際反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量要小于相應(yīng)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱數(shù)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(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷不正確的是(

)A．ΔH1＞0

B．ΔH2＞0C．ΔH2＜ΔH3 D．ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1練習(xí)：C第17頁/共19頁7．下列各組熱化學(xué)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)