盖斯定律及应用

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1、第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量 化学反应热的计算如何测定如下反应如何测定如下反应: :C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 的反应热的反应热H1？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？计算计算3.13.1、 盖斯定律的定义盖斯定律的定义盖斯盖斯瑞士化学家瑞士化学家一、盖斯定律一、盖斯定律不管化学反应是分一步完成或分几步完不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是成，其反应热是_的的1.定义定义:相同相同 化学反应的反应热只与体系的化学反应的反应热只与体系的_和和_有关，有关，而与反应的而与反应的_无关无关换句话说换句话说:始

2、态始态终态终态途径途径AB问问: :从不同途径由从不同途径由A A点到点到B B点的高度有什点的高度有什么关系么关系上山的高度与上上山的高度与上山的途径无关，山的途径无关，只与起点和终点只与起点和终点的海拔有关的海拔有关思考思考: 由起点由起点A到终到终点点B有多少条途径？有多少条途径？海拔海拔100米米海拔海拔400米米2.对盖斯定律的理解，图示对盖斯定律的理解，图示:SL H2 0 H1 0 H1 + H2 0HAH1BCH2H =H1 + H21 .盖斯定律的内容：不管化学反应是一步完成或分盖斯定律的内容：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应焓变都是相同的。换句话说几步完成，其反应

3、焓变都是相同的。换句话说,化学反化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的而与反应的途径无关。途径无关。3.应用应用: 有些化学反应进行很慢，有些反应不易直接发生，有些化学反应进行很慢，有些反应不易直接发生，有些反应的产品不纯，很难直接测得这些反应的反应有些反应的产品不纯，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律间接地计算出它们的反应热热，可通过盖斯定律间接地计算出它们的反应热. .用消元法消去用消元法消去“过渡物质过渡物质”，导出，导出“四则运算式四则运算式”如何测出下列反应的反应热如何测出下列反应的反应热： C(s) + 1/2OC(s)

4、 + 1/2O2 2(g) = CO(g) (g) = CO(g) H=?H=?不能很好的控制反应的程度不能很好的控制反应的程度不能直接通过实验测得不能直接通过实验测得H【思考思考】通过计算来算出反应焓变C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g) = CO2(g) H3=-393.5kJ/mol则则 H1 + H2 =H3+=+=H1=H3-H2 = -393.5kJ/mol+283.0kJ/mol = -110.5kJ/molC(s) + 1/2O2(g) = CO(g) H1=?练

5、习练习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 (25,101kPa,101kPa时时)查燃烧热表知：查燃烧热表知：C(石墨石墨,s)+O2(g)=CO2(g) HH1 1=-=-393.5kJ/molC(金刚石金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) HH2 2=-=-395.0kJ/mol所以所以, - - 得：得： C(石墨石墨,s)= C(金刚石金刚石,s) H=+1.5kJ/mol Ca(s) + C(s) + 3/2O Ca(s) + C(s) + 3/2O2 2(g) = CaCO(g) = CaCO3 3(s) (s) H H1 1 = = 1206

6、.8 kJ/mol1206.8 kJ/mol Ca(s) + 1/2O Ca(s) + 1/2O2 2(g) = CaO(s) (g) = CaO(s) H H2 2= = 635.1 kJ/mol635.1 kJ/mol C(s) + O C(s) + O2 2(g) = CO(g) = CO2 2(g) (g) H H3 3 = = 393.5 kJ/mol393.5 kJ/mol求CaCOCaCO3 3(s) = CaO(s) + CO(s) = CaO(s) + CO2 2(g)(g)的反应热练习练习2：已知：已知：C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g) = CO(g) (g

7、) = CO(g) H H1 1=-110.5kJ/mol =-110.5kJ/mol 2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g) = 2H(g) = 2H2 2O O (g) (g) H H2 2=-483.6kJ/mol=-483.6kJ/mol那么碳和适量水蒸气反应生成那么碳和适量水蒸气反应生成1 1摩尔一氧化碳和适量氢摩尔一氧化碳和适量氢气的反应热为多少？气的反应热为多少？解析：先确定待求的反应方程式解析：先确定待求的反应方程式C(s)+HC(s)+H2 2O O (g) = (g) = CO(g)+HCO(g)+H2 2(g) (g) H H3 3=?;=?;之后按盖斯定律求解：

8、之后按盖斯定律求解： H H3 3= = H H1 1- - ( (H H2 2) )4.4.利用盖斯定律解决问题的一般步骤：利用盖斯定律解决问题的一般步骤：确定待求的反应方程式；确定待求的反应方程式；找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置；置；根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式方程式进行处理，或调整计量数，或调整反应方向；进行处理，或调整计量数，或调整反应方向；实施叠加并检验上述分析的正确与否。实施叠加并检验上述分析的正确与否。二、反应热的计算二、反应热的计算利用反应热的概

9、念、热化学方程式、盖斯定律进行有关利用反应热的概念、热化学方程式、盖斯定律进行有关反应热的计算（计算依据）反应热的计算（计算依据）3.3.根据盖斯定律进行计算：根据盖斯定律进行计算：1.在在298K、101KPa时，已知时，已知:2H2O(g) = O2(g)+ 2H2 (g) H1Cl2(g) + H2(g) = 2HCl(g) H22Cl2(g) + 2H2O(g) = 4HCl(g) + O2(g) H3 H3与与H1、 H2的关系是的关系是? H3= H1 + 2 H2求总反应的反应热，不能不假思索地将各步反应求总反应的反应热，不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加。的反应热简单相加

10、。不论一步进行还是分步进行，始态和终态完全一致，不论一步进行还是分步进行，始态和终态完全一致，盖斯定律才成立。盖斯定律才成立。某些物质只是在分步反应中暂时出现，最后应该恰某些物质只是在分步反应中暂时出现，最后应该恰好消耗完。好消耗完。归纳：归纳： 计算注意事项计算注意事项2.已知：已知： C (s) + 1/2O2(g) = CO(g) H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g) C(s) + O2(g) = CO2(g) 求如何得到求如何得到: CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) = 解：解： CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) +

11、 2H2O(l) H1 = 870.3 kJ/mol C(s) + O2(g) = CO2(g) H2 = 393.5 kJ/mol H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) H3 = 285.8 kJ/mol求如何得到求如何得到: 2C(s) + 2H2(g) + O2(g) = CH3COOH(l)解：解： = X 2 + X 2 利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算反应热的计算: :题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量题

12、型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量3.33.3、 反应热的计算反应热的计算 测得测得101101kPakPa时，时，1 1molCmolC在在O O2 2中燃烧生成中燃烧生成1 1molCOmolCO时，放出时，放出110.5110.5kJkJ的热量，则的热量，则C C的燃烧热是不是的燃烧热是不是110.5110.5kJkJ？ 测得测得101kPa时，时，1molC在在O2中完全燃烧生成中完全燃烧生成1molCO2时，时，放出放出393.5kJ的热量，则的热量，则C的燃烧热是的燃烧热是 393.5kJ/mol3.43.4、 燃烧热燃烧热燃烧热：燃烧热： 在在101kPa (25)时，时，1

13、mol物质物质完全完全燃烧，生成燃烧，生成稳定氧稳定氧化物化物时所放出的热量。时所放出的热量。101kPa (25)1mol 可燃物（纯净物可燃物（纯净物单质或化合物）单质或化合物） 完全燃烧、生成完全燃烧、生成稳定氧化物稳定氧化物 C(s)COC(s)CO2 2(g) (g) H kJ/mol1、研究、研究条件：条件：3、燃烧、燃烧程度程度：4、符号、符号、单位：单位：2、研究、研究对象对象：H H2 2(g) H(g) H2 2O(l)O(l)碳的燃烧热为碳的燃烧热为393.5 kJ/mol或或H =-393.5 kJ/mol * 燃烧热是物质的属性，燃烧热是物质的属性，与用量无关与用量无

14、关表示方法：表示方法：5、6 6、燃烧热的燃烧热的热化学方程式与热化学方程式与燃烧的燃烧的热化学方程式的区别：热化学方程式的区别：1）燃烧热的燃烧热的热化学方程式：热化学方程式：2）燃烧的燃烧的热化学方程式：热化学方程式：可燃物在方程式中的可燃物在方程式中的计量系数为计量系数为1，其它可为分数，其它可为分数生成稳定的氧化物生成稳定的氧化物* 此时反应热既是燃烧热此时反应热既是燃烧热普通的热化学方程式普通的热化学方程式特定条件下的热化学方程式特定条件下的热化学方程式 2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g)； H=-483.6KJ/mol 2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(l)；

15、H=-571.6KJ/mol则则H2的燃烧热是的燃烧热是 。已知：已知：-285.8KJ/mol H2(g)+ O2(g)=H2O(l)；1molH=-285.8KJ/mol练习练习1已知：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g); H = -393.5kJ/mol要获得要获得1000千焦热量，需燃烧多少克碳？千焦热量，需燃烧多少克碳？请写出详细的计算过程请写出详细的计算过程30.5克克强酸强酸和和强碱强碱反应的中和热反应的中和热 H+(aq)+OH- (aq)= H2O(l)； H=-57.3KJ/mol讨论讨论:弱酸或弱碱在发生中和反应生成弱酸或弱碱在发生中和反应生成1mol水的中和热大小

16、水的中和热大小如何如何?小于小于57.3kJ/mol。3.53.5、 中中和热和热定义：在稀溶液中，酸酸跟碱发生中和反应而生成定义：在稀溶液中，酸酸跟碱发生中和反应而生成 1 mol H2O 时，放出的热量。时，放出的热量。中和热：中和热： 在在稀溶液稀溶液中，中，酸碱酸碱中和生成中和生成1mol1mol水水，这时的反应，这时的反应热就叫中和热。热就叫中和热。酸碱中和，且生成酸碱中和，且生成1mol水水H kJ/mol 稀溶液（稀溶液（C1mol/L） ？2、研究、研究对象对象：3、符号、符号、单位单位：4、表示方法：、表示方法：1、研究、研究条件条件：0.5mol/L NaOH 与与0.5m

17、ol/LHCl中和热为中和热为57.3kJ/mol 或或 H = 57.3kJ/mol* 中和热与酸碱中和热与酸碱用量无关用量无关但与酸碱的但与酸碱的强弱有关强弱有关5、中和热的中和热的热化学方程式与热化学方程式与中和的中和的热化学方程式：热化学方程式：1）中和热的中和热的热化学方程式：热化学方程式：2）中和的中和的热化学方程式：热化学方程式：生成物水的序数为生成物水的序数为1，其它可为分数，其它可为分数状态水为（状态水为（l）其它为）其它为(aq)普通的热化学方程式普通的热化学方程式特定条件下的热化学方程式特定条件下的热化学方程式6、中和热的中和热的两种常见方式：两种常见方式：1）强酸强酸与与强碱强碱的中和热相同均为的中和热相同均为 57.3kJ/mol2）强酸（碱）与弱碱（酸）强酸（碱）与弱碱（酸）的中和热与电离有关。的中和热与电离有关。已知：已知：1/2H2SO4(浓浓)+NaOH(aq)= 1/2Na2SO4(aq)+H2O(l); H1 = Q1 kJ/molHAc(aq)+NaOH(aq)= NaAc(aq)+H2O(l); H2 = Q2 kJ/molHCl(aq)+NaOH(aq)= NaCl(aq)+H2O(l); H3 = Q3 kJ/mol则则Q1、Q2、Q3； H1 、 H2 、H3之间的关系为之间的关系为_