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1、第三节 化学反应热的计算G.H. Hess (18021850)瑞士（俄国）化学家 。1802年8月7日生于瑞士日内瓦，1850年12月12日卒于俄国圣 彼得堡(现为列宁格勒)。3岁随父侨居俄国,并在俄国受教育。 1825年于多尔帕特大学获医学专业证书，同时受到了化学和地质 学的基础教育。18261827年，在斯德哥尔摩J.J.贝采利乌斯的 实验室工作并从其学习化学。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作 ，后在伊尔库茨克做医生并研究矿物。1830年当选为圣彼得堡科 学院院士，专门研究化学，任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并 在中央师范学院和矿业学院讲授化学。1838年成为俄国科学院院 士。1836年盖
2、斯发现，在任何一个化学反应过程中,不论该 反应过程是一步完成还是分成几步完成，反应所放出的总热量相 同，并于1840年以热的加和性守恒定律公诸于世，后被称为盖斯 定律。此定律为能量守恒定律的先驱。当一个反应不能直接发生 时，应用此定律可间接求得反应热。因此，盖斯也是热化学的先 驱者。著有纯粹化学基础(1834)，曾用作俄国教科书达40年 。盖斯简介一盖斯定律：一盖斯定律：盖斯定律的内容：盖斯定律的内容：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态 有关，而与反应的途径无关。有关，而与反应的途径无关。盖斯定律直观化：盖斯定律直观化：山的高度与上山的高度与上 山
3、的途径无关山的途径无关海拔海拔400m400mC CHH1 1HH2 2A AB BHHHH HH1 1 HH2 2应用能量守恒定律对盖斯定律进行论证应用能量守恒定律对盖斯定律进行论证S SL LHH1 10 0HH2 20 0HH1 1 HH2 2 0 0正逆反应的反应热数值相等，符号相反。正逆反应的反应热数值相等，符号相反。“+”+” 不能省略。不能省略。已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/mol 写出石墨的完全燃烧的热化学方程式 二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式学与思C C（石墨）（石墨）+ O+ O2 2（g g） COCO2 2（g g） H=H=393.5kJ/mol39
4、3.5kJ/molCOCO2 2（g g） C C（石墨）（石墨）+ O+ O2 2（g g） H=H=393.5kJ/mol393.5kJ/mol能直接测定吗？如何测？能直接测定吗？如何测？若不能直接测，怎么办？若不能直接测，怎么办？如何测定如何测定C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=(g)=CO(gCO(g) )的反应热的反应热HH？不能直接测定该反应的反应热。因为不能直接测定该反应的反应热。因为C C燃烧时不燃烧时不 可能完全生成可能完全生成COCO，总有一部分，总有一部分COCO2 2生成，因此这个生成，因此这个 反应的反应的HH无法直接测得，但可以测得无法直接测得，但可
5、以测得C C与与OO2 2反应生成反应生成COCO2 2以及以及COCO与与OO2 2反应生成反应生成COCO2 2的反应热。然后根据盖的反应热。然后根据盖斯定律，计算求出该反应的反应热。斯定律，计算求出该反应的反应热。 盖斯定律的应用盖斯定律的应用有些化学反应进行很慢，或不易直接发生，或有些化学反应进行很慢，或不易直接发生，或 产品不纯，很难直接测得这些反应的反应热，可通产品不纯，很难直接测得这些反应的反应热，可通 过盖斯定律获得它们的反应热数据。过盖斯定律获得它们的反应热数据。C(s)+ O2(g)CO2(g)HH1 1实例H3H1 H2 H3CO(g) + O2(g)1 1 2 2H2H
6、3 H1 H2 C(s) + O2(g) CO(g) H3？CO(g)+ O2(g) CO2(g) H2283.0 kJ/molC(s) + O2(g) CO2(g) H1393.5 kJ/mol+)H3 H1 H2 393.5 kJ/mol (283.0 kJ/mol) 110.5 kJ/mol1 1 2 2 1 1 2 2C(s) + O2(g) CO(g) H3 110.5 kJ/mol1 1 2 2下列数据表示H2的燃烧热吗？为什么？H2(g) + O2(g) H2O (g) H1241.8kJ/molH2O(g) H2O (l) H244 kJ/mol讨论：1 1 2 2H2(g)
7、+ O2(g) H2O (l) 1 1 2 2H285.8kJ/mol+)【例题1】已知 CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2CO2(g) + 3 H2O(l) H3= 1370 kJ/mol 试计算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的H解：解：2 + 4 - = 2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) H1= 566.0 kJ/mol 4 H2(g) + 2O2(g)
8、 = 4 H2O(l) H2= 1143.2kJ/mol 2CO2(g) + 3 H2O(l) = C2H5OH(l) + 3O2(g) H3 = + 1370 kJ/mol+)2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) H 339.2 kJ/mol解题方法：解题方法：盖斯定律的应用盖斯定律的应用首先要找出用已知反应组合成新的反应的步首先要找出用已知反应组合成新的反应的步 骤，然后在计算新反应热效应时，要遵守组合反应式骤，然后在计算新反应热效应时，要遵守组合反应式 时的加减乘除。时的加减乘除。有些化学反应进行很慢，或不易直接发生，或有些化学反应进行很慢，或不易直接发生，或
9、 产品不纯，很难直接测得这些反应的反应热，可通产品不纯，很难直接测得这些反应的反应热，可通 过盖斯定律获得它们的反应热数据。过盖斯定律获得它们的反应热数据。练习：练习： 已知已知： C C s s OO2 2 g g COCO2 2 g g HH 393393 5 kJ5 kJ molmol 1 1 2CO 2CO g g OO2 2 g g 2CO2CO2 2 g g HH 566 kJ566 kJ molmol 1 1 TiO TiO2 2 s s 2Cl2Cl2 2 g g TiClTiCl4 4 s s OO2 2 g g HH+141kJ+141kJ molmol 1 1则则TiOT
10、iO2 2 s s 2Cl2Cl2 2 g g 2C2C s s TiClTiCl4 4 s s 2CO2CO g g 的的 HH 。 80 80 kJmolkJmol -1-1复习：复习： 盖斯定律的内容：盖斯定律的内容：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态 有关，而与反应的途径无关。有关，而与反应的途径无关。 盖斯定律的直观表示：盖斯定律的直观表示：A AB BC CD DHH1 1HH2 2HH3 3HHHH HH1 1 HH2 2 HH3 31 1、写出石墨变成金刚石的热化学方程式、写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25(25,101kPa,
11、101kPa时时) ) 说明说明： （1 1）可以在书中查找需要的数据。可以在书中查找需要的数据。 （2 2）并告诉大家你设计的理由。）并告诉大家你设计的理由。2 2、某次发射火箭，用、某次发射火箭，用N N2 2HH4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧，生成中燃烧，生成N N2 2、液态、液态HH2 2OO。已知：。已知：N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g) = 2NO(g) = 2NO2 2(g) (g) HH1 1= + 67.2kJ/mol = + 67.2kJ/mol N N2 2HH4 4(g)+O(g)+O2 2(g) = N(g) = N2 2(g)+2H(g
12、)+2H2 2O(l) O(l) HH2 2= -534.4kJ/mol = -534.4kJ/mol 请写出请写出N N2 2HH4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧的热化学方程式。中燃烧的热化学方程式。学以致用学以致用1 1、写出石墨变成金刚石的热化学方程式、写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25(25,101kPa,101kPa时时) ) 说明说明： （1 1）可以在书中查找需要的数据。可以在书中查找需要的数据。 （2 2）并告诉大家你设计的理由。）并告诉大家你设计的理由。查燃烧热表知：查燃烧热表知： C(sC(s ，石墨，石墨)+O)+O2 2(g) = CO(g) = CO2
13、2(g) (g) HH1 1= -393.5kJ/mol= -393.5kJ/mol C(sC(s ，金刚石，金刚石)+O)+O2 2(g) = CO(g) = CO2 2(g) (g) HH2 2= -395.0kJ/mol= -395.0kJ/mol所以， - 得：C(s ，石墨)= C(s ，金刚石) H=+1.5kJ/mol2 2、某次发射火箭，用、某次发射火箭，用N N2 2HH4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧，生成中燃烧，生成N N2 2、液态、液态HH2 2OO。已知：。已知：N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g) = 2NO(g) = 2NO2 2(g) (
14、g) HH1 1= +67.2kJ/mol = +67.2kJ/mol N N2 2HH4 4(g)+O(g)+O2 2(g) = N(g) = N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) HH2 2= -534.4kJ/mol = -534.4kJ/mol 请写出请写出N N2 2HH4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧的热化学方程式。中燃烧的热化学方程式。N N2 2HH4 4(g)+O(g)+O2 2(g) = N(g) = N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) HH2 2= -534kJ/mol= -534kJ/mol1 1 2 2NONO2 2(g) = N(g) = N2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) HH1 1= -33.6kJ/mol= -33.6kJ/mol+)N N2 2H H4 4(g)+ NO(g)+ NO2
