《1.1化學(xué)反應(yīng)與能量變化（第3課時反應(yīng)焓變的計算）》參考課件

第一節(jié)

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

第3課時

反應(yīng)

焓變的計算有些反應(yīng)進行得很慢,有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生,有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純(有副反應(yīng)發(fā)生),這給測定反應(yīng)熱造成了困難。瑞士科學(xué)家蓋斯在大量實驗的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了一條規(guī)律，你知道具體內(nèi)容和應(yīng)用方法嗎？蓋斯定律

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)熱是相同的。

化學(xué)反應(yīng)的焓變（ΔH）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)。如何理解蓋斯定律？ΔH、ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5之間有何關(guān)系？ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5BΔHACΔH1ΔH2好比一個人登山，不管選擇什么途徑，只要從山腳到了山頂，攀爬的高度總是一定的。hDEΔH3ΔH4ΔH5【例1】試?yán)?98K時下述反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，計算此溫度下C（s，石墨）+1/2O2（g）=CO（g）的反應(yīng)焓變。C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H1=-393.5kJ?mol-1CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H2=-283.0kJ?mol-1解：設(shè)此反應(yīng)分兩步進行：第一步：C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）

△H1=-393.5kJ?mol-1第二步：CO2（g）=

CO（g）+1/2O2（g）△H2

′=-△H2=283.0kJ?mol-1將上述兩步反應(yīng)相加得總反應(yīng)為：C（s，石墨）+1/2O2（g）=CO（g）

△H3=

？根據(jù)蓋斯定律，△H3=△H1+△H2

′=-393.5kJ?mol-1

+283.0kJ?mol-1

=-110.5kJ?mol-1

答：298KC（s，石墨）+1/2O2（g）=CO（g）的△H為-110.5kJ?mol-1。固態(tài)液態(tài)吸熱氣態(tài)吸熱吸熱

H2（g)+O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/mol根據(jù)蓋斯定律△H3=△H1+△H2；H2O(l)═H2O(g)；△H=+44KJ/mol

學(xué)以致用H2O(l)═H2O(g)；△H=?解：H2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H2=－241.8KJ/mol第二步：將上述兩步反應(yīng)相加得總反應(yīng)為：H2O(l)═H2O(g)；

△H3=

？第一步：

H2O(l)=H2（g)+O2(g)；△H1=+285.8KJ/molH2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol試?yán)?98K時下述反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，計算此溫度下

P4（s，白磷）=4P（s，紅磷）的反應(yīng)焓變。

P4（s，白磷）+5O2（g）=P4O10（S）,△H1=-2983.2kJ?mol-1

P（s，紅磷）+5/4O2（g）=1/4P4O10（S）,△H2=-738.5kJ?mol-1

學(xué)以致用根據(jù)蓋斯定律△H3=△H1+△H2

′；P4（s，白磷）=4P（s，紅磷）；△H=-29.2kJ?mol-1解：第二步：P4O10（S）=4P（s，紅磷）+5O2（g）,△H2

′=4×△H2=+2954kJ?mol-1將上述兩步反應(yīng)相加得總反應(yīng)為：P4（s，白磷）=4P（s，紅磷）；

△H3=

？第一步：P4（s，白磷）+5O2（g）=P4O10（S）,△H1=-2983.2kJ?mol-1

蓋斯定律應(yīng)用三步流程1、鍵能：原子間形成（或斷裂）1mol化學(xué)鍵時釋放（或吸收）的能量。2、△H=∑(反應(yīng)物的鍵能）—∑(反應(yīng)產(chǎn)物的鍵能)利用化學(xué)鍵的鍵能求焓變【例】以下是部分共價鍵鍵能數(shù)據(jù)：H—S364kJ?mol-1，S—S

266kJ?mol-1，S=O522kJ?mol-1，H—O464kJ?mol-1。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算下面這個反應(yīng)的焓變。2H2S(g)+SO2(g)==3S(g)+2H2O(g)△H=？

S8分子結(jié)構(gòu)△H=∑(反應(yīng)物的鍵能）—∑(反應(yīng)產(chǎn)物的鍵能)

=4×∑(H-S）+2×∑(S=O）-8×∑(S-S）-4×∑(H-O）

=-1484kJ?mol—1【練一練】以下是部分共價鍵鍵能數(shù)據(jù)：P—P198kJ?mol-1，P—O360kJ?mol-1，O=O498kJ?mol-1。

試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算下面這個反應(yīng)的焓變。P4(s,白磷)+3O2(g)==P4O6(s)△H=？P4O6

分子結(jié)構(gòu)P4

分子結(jié)構(gòu)氧原子磷原子△H=∑(反應(yīng)物的鍵能）—∑(反應(yīng)產(chǎn)物的鍵能)

=6×∑(P-P）+3×∑(O=O）-12×∑(P-O）

=-1638kJ?mol—1化學(xué)反應(yīng)焓變的計算一、

△H=H生成物-H反應(yīng)物二、蓋斯定律：與反應(yīng)條件（途徑）無關(guān)

三、△H=∑反應(yīng)物的鍵能-∑生成物鍵能燃燒熱、能源1．燃燒熱（摩爾燃燒焓）燃燒熱含義單位意義表示特點101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量kJ·mol-1或kJ/mol如:C的燃燒熱為ΔH=-393.5kJ·mol-1，表示在25℃、101kPa條件下，1molC(s)完全燃燒生成CO2(g)放出393.5kJ的熱量如:C的燃燒熱用熱化學(xué)方程式表示為C(s)+O2(g)=CO2(g)

，ΔH=-393.5kJ·mol-1

一物質(zhì)燃燒一定放熱,故物質(zhì)燃燒熱的ΔH一定為負(fù)值燃燒熱2．能源能源化石燃料新能源煤石油天然氣屬于不可再生能源開源節(jié)流開發(fā)新能源節(jié)約現(xiàn)有能源特點解決辦法太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、生物質(zhì)能資源豐富，沒有或很少污染，屬可再生能源優(yōu)點例：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-Q1kJ/mol2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H2=-Q2kJ/mol寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式 根據(jù)蓋斯定律△H3=△H1+△H2

′；CO(g)

+1/2O2(g)=CO2(g)；△H=Q2-Q1kJ?mol-1

解：第二步：CO(g)=C(s)+1/2O2(g);△H2

′=1/2△H2=+Q2kJ/mol

將上述兩步反應(yīng)相加得總反應(yīng)為：CO(g)

+1/2O2(g)=CO2(g)；

△H3=

？第一步：C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-Q1kJ/mol1.已知X+Y==M+N為吸熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（

）A.X的能量一定低于M的能量B.Y的能量一定低于N的能量C.X和Y的總能量一定低于M和N的總能量D.因該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故該反應(yīng)一定要加熱才可發(fā)生2.下列反應(yīng)中生成物的總能量大于反應(yīng)物總能量的是（

）

A.氫氣在氧氣中燃燒B.鐵絲在氧氣中燃燒

C.硫在氧氣中燃燒D.焦碳在高溫下與水蒸氣反應(yīng)CD3.已知某反應(yīng)的焓變小于零，則下列敘述正確的是（

）A.該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)B.該反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)C.該反應(yīng)反應(yīng)物的總能量一定大于產(chǎn)物的總能量D.該反應(yīng)產(chǎn)物的總能量一定大于反應(yīng)物的總能量4.下列各圖中，表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的是（

）CA5.發(fā)射衛(wèi)星時可用肼（N2H4）為燃料，用二氧化氮為氧化劑，這兩種物質(zhì)反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣。已知；N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)ΔΗ1=+67.7kJ/mol①N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g)ΔΗ2=-534kJ/mol②試計算1mol肼和二氧化氮完全反應(yīng)時放出的熱量為

kJ，寫出肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)