1、第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算第1课时盖斯定律学习目标1.知道盖斯定律的内容,了解其在科学研究中的意义。2.能应用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。学习过程一、盖斯定律1.内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是的。或者说,化学反应的反应热只与反应体系的有关,而与反应的无关。2.盖斯定律的重要意义:有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。如果应用,可以间接地把它们的计算出来。3.盖斯定律的应用:(1)虚拟路径法若反应物A变为生成物E,可以有三个途径:由A直接变为生成物E,反应热为H。由A经过B变成E,反应
2、热分别为H1、H2。由A经过C变成D,再由D变成E,反应热分别为H3、H4、H5,如图所示:则有H=。(2)加合法即运用所给的热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。【例1】已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H1=-393.5 kJmol-1CO(g)+O2(g)CO2(g)H2=-283.0 kJmol-1求:C(s)+O2(g)CO(g)的反应热H3【例2】实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的H,但可测出CH4燃烧反应的H1,根据盖斯定律求H4。CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H1=-890.3 kJmol-1(1)C(石墨)+O2(g)CO2(g
3、)H2=-3935 kJmol-1(2)H2(g)+O2(g)H2O(l)H3=-285.8 kJmol-1(3)C(石墨)+2H2(g)CH4(g)H4=?(4)【归纳】应用盖斯定律计算反应热时的注意事项:1.关键:设计合理的反应过程,适当加减已知方程式及H。2.突破口:看好待求方程式的化学计量数,当热化学方程式同乘或同除一个数时,H也必须同乘或同除这个数。3.正反应和逆反应的H数值相等,符号相反,书写时“+”不能省略。【跟踪练习】1.已知下列热化学方程式:H2(g)+O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(g)H=-241.8 kJmol-1C(
4、s)+O2(g)CO(g)H=-110.5 kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-1回答下列各问:(1)上述反应中属于放热反应的是(填序号)。(2)H2的燃烧热H=;C的燃烧热H=。(3)燃烧10 g H2生成液体水,放出的热量为。(4)CO的燃烧热H=;其表示燃烧热的热化学方程式为。2.已知下列热化学方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)H=-25 kJmol-13Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)H=-47 kJmol-1Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)H=+19 kJmol
5、-1写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO2的热化学方程式:。随堂检测1.已知:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H1;2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H2;2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H3常温下取体积比为41的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(已折合成标准状况),经完全燃烧后恢复至常温,则放出热量为() A.|0.4H1+0.05H3|B.|0.4H1+0.05H2|C.|0.4H1+0.1H3|D.|0.4H1+0.2H3|2.人体内葡萄糖的消耗可用下述化学方程式表示:C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)H=-2 80
6、0 kJmol-1,如果某人每天消耗12 540 kJ热量,他每天至少要摄入葡萄糖()A.806 gB.1 000 gC.1 250 gD. 1 500 g3.已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:C(金刚石,s)+O2(g)CO2(g)H=-395.41 kJmol-1,C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)H=-393.51 kJmol-1,则金刚石转化石墨时的热化学方程式为:。由此看来更稳定的碳的同素异形体为。若取金刚石和石墨混合晶体共1 mol 在O2中完全燃烧,产生热量为Q kJ,则金刚石和石墨的物质的量之比为(用含Q的代数式表示)。参考答案学习过程一、1.相同始态和
7、终态途径2.盖斯定律反应热3.H1+H2H3+H4+H5【例1】解法一:虚拟路径法H1=H2+H3H3=H1-H2=-393.5 kJmol-1-(-283.0 kJmol-1)=-110.5 kJmol-1解法二:加合法因反应之间存在关系:-=所以H3=H1-H2=-393.5 kJmol-1-(-283.0 kJmol-1)=-110.5 kJmol-1【例2】可以设计一个途径,使反应物经过一些中间步骤最终得到产物:因为反应式(1)、(2)、(3)和(4)之间有以下关系:(2)+(3)2-(1)=(4)所以 H4=H2+2H3-H1=-393.5 kJmol-1+2(-285.8 kJmol-1)-(-890.3 kJmol-1)=-74.8 kJmol-1【跟踪练习】1.(1)(2)-285.8 kJmol-1-393.5 kJmol-1(3)1 429 kJ(4)-283 kJmol-1CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-283 kJmol-12.FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)H=-11 kJmol-1随堂检测1.A2.A3.C(金刚石,s)C(石墨,s)H=-1.90 kJmol-1石墨