1.2.1蓋斯定律課件高二上學期化學人教版選擇性必修13

第1課時蓋斯定律第一章化學反應的熱效應第二節(jié)反應熱的計算大多數化學反應的反應熱可以通過實驗直接測定，比如酸堿中和反應的反應熱(中和熱)。但是有些反應熱是無法直接測定的。請判斷以下反應是否可以直接測定，說出你的理由。問題與討論1：C(s)+O2(g)==CO2(g)?H1＝–393.5kJ/molCO(g)+O2(g)==CO2(g)?H2＝–283.0kJ/mol12C(s)+O2(g)==CO(g)?H3＝–110.5kJ/mol12容易直接測定不易直接測定因為C燃燒時，很難控制C只生成CO而不繼續(xù)生成CO2，因此產物不可能全部生成CO，總有一部分CO2生成。

新課導入上述反應中的反應熱（?H3＝–110.5kJ/mol）不能直接測定，那么應該如何獲得呢?C(s)+O2(g)==CO(g)?H3＝–110.5kJ/mol12C(s)+O2(g)==CO2(g)?H1＝–393.5kJ/molCO(g)+O2(g)==CO2(g)?H2＝–283.0kJ/mol12利用一些已知反應的反應熱是否可以推算出該反應的反應熱？問題與討論2：新課導入（1）內容蓋斯G.H.

蓋斯定律一個化學反應，不管是一步完成或是分幾步完成，其反應熱是相同的。h=300m終態(tài)始態(tài)反應熱（2）理解知識精講ΔH1ΔH2思維模型1：先從始態(tài)A變化到終態(tài)B，體系的焓變?yōu)椤鱄1，然后從B到A，體系的焓變?yōu)椤鱄2。經過一個循環(huán)，體系仍處于始態(tài)A（此時A是變化的始態(tài)和終態(tài)），因為物質沒有發(fā)生變化，所以就不能引發(fā)能量變化。由蓋斯定律得：ΔH1＋ΔH2=0ΔH1=?ΔH2始態(tài)(A)終態(tài)(B)（3）蓋斯定律思維模型知識精講

蓋斯定律始態(tài)(A)終態(tài)(B)?H1?H2?H3?H第二步第一步第三步?H＝?H1+?H2+?H3將A→B可以一步完成也可以分多步完成。由蓋斯定律得：

結論：反應熱（焓變）只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應途徑無關（3）蓋斯定律思維模型思維模型1：知識精講

蓋斯定律C(s)+O2(g)==CO(g)?H3＝–110.5kJ/mol12C(s)+O2(g)==CO2(g)?H1＝–393.5kJ/molCO(g)+O2(g)==CO2(g)?H2＝–283.0kJ/mol12上述反應3中的反應熱（?H3＝–110.5kJ/mol）不能直接測定，而反應1、2的反應熱可以直接測定，你能依據蓋斯定律寫出求解反應3中反應熱的計算過程嗎？1.2.3.（4）蓋斯定律的應用

蓋斯定律知識精講未知反應：C(s)+—O2(g)=CO(g)ΔH3=?110.5kJ/mol12C(s)+O2(g)CO2(g)CO(g)+—O2(g)12ΔH1ΔH2ΔH3?H3＝?H1–?H2＝–393.5kJ/mol–(–283.0kJ/mol)＝–110.5kJ/mol結論:若某個反應的化學方程式可由另外幾個反應的化學方程式相加減而得到，則該反應的反應熱也可以由這幾個反應的反應熱相加減而得到。ΔH1

=ΔH2+ΔH3思路1：虛擬路徑法思路2：加和法

知識精講蓋斯定律（5）蓋斯定律解題模型寫出目標反應：根據題目要求寫出所要求的反應，并注明狀態(tài)將已知反應變形：根據目標反應中的物質在已知反應中的位置進行變形將變形后的反應相加減：將變形后的反應相加減得總反應，ΔH也要相加減（6）蓋斯定律解題注意事項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。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，所求之和為其代數和。將一個熱化學方程式顛倒時，ΔH的“+”“一”號必須隨之改變。為了防止出錯,應將方程式左、右顛倒,用“加法”計算?！纠?】同素異形體相互轉化但反應熱相當小而且轉化速率慢，有時還很不完全，測定反應熱很困難，例如白磷轉化為紅磷。已知：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；H1

=-2983.2kJ/molP(s、紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；H2

=-738.5kJ/mol試寫出白磷轉化為紅磷的熱化學方程式_________________________________。P4(s、白磷)=4P(s、紅磷)；H

=-29.2kJ/mol習題精練2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol【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/mol

N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應的熱化學方程式。習題精練【例3】燃燒熱表知：①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金剛石,s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol則：石墨和金剛石，哪一個才是更穩(wěn)定的碳單質？【解析】①-②得：

C(石墨,s)=C(金剛石,s)△H=+1.5kJ/mol

因為ΔH﹥0，所以由石墨制備金剛石是吸熱反應，等質量的石墨比金剛石能量低，故石墨比金剛石穩(wěn)定。習題精練【例4】已知下列反應的反應熱為：(1)CH3COOH(l)+2O2(g)＝2CO2(g)+2H2O(l)

△H1＝－870.3KJ/mol(2)C(s)+O2(g)＝CO2(g)△H2＝－393.5KJ/mol(3)H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l)△H3＝－285.8KJ/mol試計算下列反應的反應熱：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)＝CH3COOH(l)△H＝－488.3KJ/mol習題精練【例5】已知：①CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1②H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1下列說法正確的是()A．通常狀況下，氫氣的燃燒熱為241.8kJ·mol－1B．由①可知，1molCO(g)和1/2molO2(g)反應生成1molCO2(g)，放出283.0kJ的熱量C．可用右圖表示2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反應過程中的能量變化關系D．分解1molH2O(g)，其反應熱為－241.8kJ【答案】B習題精練【例6】反應A+B→C分兩步進行：①A+B→X，②X→C，反應過程中能量變化如圖所示，E1表示反應A+B→X的活化能。下列有關敘述正確的是（

）A．E2表示反應X→C的活化能B．X是反應A+B→C的催化劑C．反應A+B→C的ΔH<0D．加入催化劑可改變反應A+B→C的焓變習題精練【答案】C【解析】A、由于反應熱△H=反應物的總能量-生成物的總能量，故E2不是反應X→C的反應熱，而是反應X→C的逆反應的活化能，A錯誤；B、催化劑在反應中要先被消耗、后又生成，但X在反應A（g）+B（g）→C（g）中先生成、后消耗，故不是催化劑，只是中間產物，B錯誤；C、依據圖象分析可知，反應物A+B總能量高于生成物C的能量，反應是放熱反應，C正確；D、反應熱的多少取決于反應物和生成物的總能量的相對大小，與催化劑的使用無關，D錯誤；第2課時反應熱的計算第一章化學反應的熱效應第二節(jié)反應熱的計算1、反應熱的定義？2、如何計算反應熱呢？在等溫條件下，化學反應體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量還有哪些計算反應熱的方法呢？新課導入ΔH=E生總－E反總ΔH＝E吸－E放＝E反鍵總－E生鍵總△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和計算依據一根據鍵能計算反應熱反應熱的計算知識精講【例1】已知：CH3CH3→CH2＝CH2＋H2；有關化學鍵的鍵能如下。

化學鍵C－HC＝CC－CH－H

鍵能414.4615.3347.4435.3（kJ/mol）

試計算該反應的反應熱。ΔH=＋125.6kJ/mol知識精講共價鍵H-HH-O鍵能/(kJ·mol-1)436463熱化學方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1【練1】已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表：則2O(g)=O2(g)的ΔH為（）428kJ·mol-1 B.-428kJ·mol-1

C.498kJ·mol-1 D.-498kJ·mol-1共價鍵H-HH-O鍵能/(kJ·mol-1)436463熱化學方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=482kJ·mol-1ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/molD計算依據二熱化學方程式2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)?H1＝－483.2kJ/molH2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)?H2＝?熱化學方程式與數學上的代數方程式相似，可以移項同時改變正負號，各項的化學計量數包括△H的數值可以同時擴大或縮小相同的倍數。反應熱與各物質的物質的量成

。正比例如：對于相同的反應，化學計量數增大n倍，反應熱也相應增大n倍。－241.6kJ/mol反應熱的計算知識精講

【例2】已知：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH1；

②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)

ΔH2；③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)

ΔH3。

常溫下取體積比4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標準狀況)，經完全燃燒后恢復至室溫，則放出的熱量為

－(0.4mol×ΔH1＋0.05mol×ΔH3)知識精講解析先算出甲烷和氫氣各自的物質的量，再根據熱化學方程式分別求算它們各自完全燃燒放出的熱量，就可求出總熱量。n(氣體)＝0.5mol，n(CH4)＝0.5mol×4/5＝0.4mol，n(H2)＝0.5mol×1/5＝0.1mol。燃燒后恢復至室溫，H2O為液態(tài)，所以放出熱量：Q＝0.4mol×(－ΔH1)＋0.1mol×(－1/2ΔH3)

＝－(0.4mol×ΔH1＋0.05mol×ΔH3)。計算依據三燃燒熱可燃物完全燃燒放出的熱量＝n(可燃物)×|ΔH|(燃燒熱的絕對值)反應熱的計算知識精講

（1）請與出FeS2燃燒的熱化學方程式。（2）計算理論上1kg黃鐵礦（FeS?的含量為90%）完全燃燒放出的熱量。知識精講

已知3.0g乙烷在常溫下完全燃燒放出的熱量為155.98kJ，則表示乙烷燃燒熱的熱化學方程式是(

)A.2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－3119.6kJ·mol－1B.C2H6(g)＋O2(g)=2CO(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1559.8kJ·mol－1C.C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1559.8kJ·mol－1D.C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1559.8kJ·mol－1隨堂小練習題精練計算依據四蓋斯定律根據蓋斯定律，可以將兩個或兩個以上的熱化學方程式包括其?H相加或相減，得到一個新的熱化學方程式數學本質——加和法目的：始態(tài)和終態(tài)完全一致，消除中間產物。反應熱的計算【例4】焦炭與水蒸氣反應、甲烷與水蒸氣反應均是工業(yè)上制取氫氣的重要方法。這兩個反應的熱化學方程式分別為：①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)?H1=+131.5kJ/mol②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)?

H2=+205.9kJ/mol試計算CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H?！窘狻糠治龈骰瘜W方程式的關系可以得出，將反應①的逆反應與反應②相加，得到反應：CH4(g)=C(s)+2H2(g)知識精講即：CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)?H3=-?H1=-131.5kJ/mol+）CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)?H2=+205.9kJ/molCH4(g)=C(s)+2H2(g)?H=？根據蓋斯定律：?H=?H3+?H2=?H2-?H1=+205.9kJ/mol-131.5kJ/mol=+74.4kJ/mol答：CH4(g)=C(s)+2H2(g)的?H=+74.4kJ/mol。隨堂小練已知：①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)

ΔH1＝－566kJ·mol－1；②N2(g)＋O2(g)=2NO(g)

ΔH2＝＋180kJ·mol－1，