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1、1/31,2/31,1.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知： Sn（s、白）+2HCl（aq）SnCl2（aq）+H2（g） H1 Sn（s、灰）+2HCl（aq）SnCl2（aq）+H2（g） H2 Sn（s、灰） Sn（s、白） H3=+2.1 kJ/mol 下列说法正确的是 A. H1H2 B. 锡在常温下以灰锡状态存在 C. 灰锡转化为白锡的反应是放热反应 D. 锡制器皿长期处于低于13.2的环境中，会自行毁坏,13.2,13.2,3/31,【解析】考查有关盖斯定律的综合应用能力。 即得式，则H2H1=H30，所以H2H1；根据平衡移动原理：常温（T13.2），式向右
2、移动，所以锡以白锡形式存在；当温度低于13.2，式向左移动，锡以灰锡（粉末状态）形式存在，所以长期处于低温环境中，锡器会自行毁坏。,1.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知： Sn(s、白)+2HCl(aq)SnCl2(aq)+H2(g) H1 Sn(s、灰)+2HCl(aq)SnCl2(aq)+H2(g) H2 Sn(s、灰) Sn(s、白) H3=+2.1 kJ/mol,13.2,13.2,4/31,2.为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 （1）实验测得，1 g甲醇在氧气
3、中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出22.7 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式： （2）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行理论推算。试依据下列热化学方程式，计算反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的焓变（写出计算过程）。 CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) H1=870.3 kJmol-1 C(s)+O2(g)CO2(g) H2=393.5 kJmol-1 H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) H3=285.8 kJmol-1,2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) H=145
4、2.8 kJmol-1,5/31,【解析】根据盖斯定律,答案： H=2H22H3H1 =2(393.5 kJ/mol)2(285.8 kJ/mol)(870.3 kJ/mol) =488.3 kJ/mol,6/31,3.已知1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体，放出283 kJ热量，1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量，1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ热量。 （1）甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为： CH4（g）H2O（g）CO（g）3H2（g）。那么该反应的反应热H 0（填“”、“=”或“”）。 （3）若将a mol CH4、C
5、O、H2混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，则放出热量（Q）的取值范围是 （4）若将a mol CH4、CO、H2混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，且CO2和H2O物质的量相等，则放出热量（Q）的取值范围是 。,283a kJQ890a kJ,284.5a kJQ586.5a kJ,7/31,（1）本题运用盖斯定律来解，由题给数据可写出其热化学方程式： CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ/mol CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) H=-283kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) H=-285.8kJ/mol H2
6、O(g)H2O(l) H=-44.0 kJ/mol 将-3+可得：H0 （2）由于H2O(g)转变为H2O(l)放出热量，所以生成气态水时放出的热量小于890 kJ。,【解析】考查有关反应热的简单计算。,8/31,（3）当气体全部是CO时放出的热量最少：283a KJ；当气体全部是CH4时放出的热量最多：890a kJ； 所以283a kJQ890a kJ； （4）根据原子守恒：n(CO2)=n(CH4)+n(CO)，n(H2O)=2n(CH4)+n(H2)；因为n(CO2)=n(H2O)，所以n(CO)=n(CH4)+n(H2)；当n(H2)=0时，放出的热量最多：Q=(a/2283+a/2
7、890)KJ=586.5a kJ；当n(CH4)=0时，放出的热量最少：Q=(a/2283+a/2286)kJ=284.5a kJ；所以Q的取值范围为：284.5a kJQ586.5a kJ。,【解析】考查有关反应热的简单计算。,9/31,【例1】已知2-丁烯有顺、反两种异构体，在某条件下两种气体处于平衡， CH3CHCHCH3(顺)=CH3CHCHCH3 (反) H=4.2 kJ/mol CH3CHCHCH3(顺)(g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g) H=118.9kJ/mol 下列说法正确的是（ ） A顺-2-丁烯比反-2-丁烯稳定 B等量顺-2-丁烯的燃烧放热比反-2-丁烯
8、小 C加压和降温有利于平衡向生成顺-2-丁烯反应方向移动 D反-2-丁烯氢化的热化学方程式为 CH3CH CHCH3 (反) (g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g) H=114.7 kJ/mol,典例精析,典例精析,D,10/31,【解析】综合考查有关热化学方程式的含义和盖斯定律的应用。 由可推知：反式2-丁烯比顺式2-丁烯能量低，相对比较稳定，A错误； 根据盖斯定律可推知顺式2-丁烯的燃烧放热比反式大，B错； 根据平衡移动原理可以判断C错误； 将可得反式2-丁烯氢化的热化学方程式， H=（118.9 kJ/mol）（4.2 kJ/mol）=114.7kJ/mol，D正确,典例精析
9、,【评注】正确理解反应热的概念和盖斯定律的原理，是解决此类问题的关键。,11/31,典例精析,变式1,2N2H4(g)2NO2(g)3N2(g)4H2O(g),H1136 kJ/mol,12/31,典例精析,变式1,2A(g)+B(g)C(g)+3D(l)+4E(g) H=2MmQ kJ/mol,（2）已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应：2A+BC+3D+4E。现将相对分子质量为M的A气体m g和足量B气体充入一密闭容器中恰好完全反应后，有少量液滴生成；在相同温度下测得反应前后压强分别为6.06105Pa和1.01106Pa，又测得反应共放出Q kJ热量。试根据上述实验数据写出该反应的热
10、化学方程式：,13/31,【例2】 钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属。由金红石（TiO2）制取单质Ti，涉及到的步骤为： TiO2 TiCl4 Ti 已知： C(s)+O2(g) CO2(g) H1=393.5 kJmol-1 2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H2=566 kJmol-1 TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g) H3=141 kJmol-1 则：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的 H= 。 反应TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是 。,典例精析,典例精析,80 kJmol-1,防止
11、高温下Mg（或Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）作用,14/31,典例精析,【评注】根据盖斯定律可知，化学反应中的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间步骤无关，熟练掌握此规律，可以迅速解决此类问题。,【解析】考查盖斯定律的应用。 2 得：2C(g)+O2(g)2CO(g) H4=2H1H2=221 kJ/mol； 则该反应的 H=H3+H4=141 kJ/mol+（221 kJ/mol）=80 kJ/mol； 由于Mg与TiCl4在高温下反应，Mg和Ti易被空气中的氧气氧化，还能与CO2、N2等反应，所以需要在氩气保护下进行（隔绝空气）。,15/31,典例精析,变式
12、2,已知胆矾溶于水使溶液温度降低，室温下将1 mol无水硫酸铜制成溶液释放出热量为Q1 kJ，又知胆矾分解的化学方程式为：CuSO45H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l) H=+Q2 kJ/mol，则Q1、Q2的关系为( ) A.Q1Q2 C.Q1=Q2 D.无法确定,A,【解析】本题实质考查盖斯定律的应用。分析题意，得到如下关系： 根据盖斯定律，得关系式：H=H2+H10，即有 (+Q2)+(-Q1)0，即Q1Q2。,16/31,【备选题】已知298K时，N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H92.4 kJ/mol,在相同条件下，向密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H
13、2，达到平衡时放出的热量为Q1，向另一容积相同的密闭容器中通入0.95 mol N2、2.85 mol H2和0.1 mol NH3，达到平衡时放出的热量为Q2，则下列关系式正确的是（ ） A.Q1=Q2=92.4kJ B.Q2Q1=92.4 kJ C.Q2Q192.4 kJ D.Q2=Q192.4kJ,典例精析,C,17/31,典例精析,【解析】题给热化学方程式中的H92.4 kJ/mol是指1mol N2（g）和3 mol H2（g）完全反应生成2 mol NH3（g）的反应热。而将1 mol N2（g）和3 mol H2（g）在一定条件下反应时，是一个可逆反应，不可能全部反应，故反应放出
14、的热量应小于92.4 kJ。 另一容器中的反应建立的平衡与前一容器建立的平衡应为等效平衡，平衡时各物质的量相等，但由于第二种情况下，容器中已有0.1 mol NH3，故反应再生成的NH3较第一种情况少，故Q2Q1,【评注】本题不仅考查了反应热的概念，还同时考查了可逆反应，等效平衡等概念，综合性较强。,18/31,方法指导,化学反应中反应热的大小与反应物、生成物的种类、量及聚集状态有关，与反应途径无关。根据能量守恒定律，无论反应是一步完成还是几步完成，只要反应的起始状态和终了状态确定，反应热就是个定值，这就是著名的盖斯定律。 例如：已知反应： C(s)+O2(g)CO2 (g) H1=393.5 kJ/mol 2H2 (g)+O2(g)2H2O(l) H2=571.6 kJ/mol 2C2H2 (g)+5O2 (g)4CO2 (g)+2H2O(l) H3=2599.2 kJ/mol 求：2C(s)+H2 (g)C2H2 (g) H4 ,应用盖斯定律计算反应热的常用方法：,19/31,方法指导,方法一：“图示法” 根据能量守恒原理： H4+1/2H3=2H1+1/2H2 所
