盖斯定律及应用

第一章化学反应与能量化学反应热的计算如何测定如下反应:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热△H1？？？①能直接测定吗？如何测？②若不能直接测，怎么办？计算3.1、盖斯定律的定义盖斯瑞士化学家一、盖斯定律不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是_______的1.定义:相同化学反应的反应热只与体系的_____和____有关，而与反应的____无关换句话说:始态终态途径AB问:从不同途径由A点到B点的高度有什么关系上山的高度与上山的途径无关，只与起点和终点的海拔有关思考:由起点A到终点B有多少条途径？海拔100米海拔400米2.对盖斯定律的理解，图示:SL△H20△H10△H1+△H2≡0ΔHAΔH1BCΔH2ΔH=ΔH1+ΔH21.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,化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。3.应用: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“过渡物质”，导出“四则运算式”如何测出下列反应的反应热：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=?不能很好的控制反应的程度不能直接通过实验测得△H【思考】通过计算来算出反应焓变①C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol则ΔH1+ΔH2=ΔH3①+②=③ΔH1=ΔH3-ΔH2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/molC(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH1=?练习1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa时)查燃烧热表知：①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol所以,①-②得：C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.5kJ/mol①Ca(s)+C(s)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H1=—1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H2=—635.1kJ/mol③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3=—393.5kJ/mol求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的反应热练习2：已知：①C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH1=-110.5kJ/mol②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=-483.6kJ/mol那么碳和适量水蒸气反应生成1摩尔一氧化碳和适量氢气的反应热为多少？解析：先确定待求的反应方程式③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH3=?;之后按盖斯定律求解：ΔH3=ΔH1-½(ΔH2)4.利用盖斯定律解决问题的一般步骤：①确定待求的反应方程式；②找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置；③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进行处理，或调整计量数，或调整反应方向；④实施叠加并检验上述分析的正确与否。二、反应热的计算利用反应热的概念、热化学方程式、盖斯定律进行有关反应热的计算（计算依据）3.根据盖斯定律进行计算：1.在298K、101KPa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△H1、△H2的关系是?△H3=△H1+2△H2•①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。•②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。•③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。归纳：计算注意事项2.已知：①C(s)+1/2O2(g)=CO(g)②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)③C(s)+O2(g)=CO2(g)求如何得到:④CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)④=③—①—②解：①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=—870.3kJ/mol②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=—393.5kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H3=—285.8kJ/mol求如何得到:④2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)解：④=②X2+③X2—①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: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3.3、反应热的计算测得101kPa时，1molC在O2中燃烧生成1molCO时，放出110.5kJ的热量，则C的燃烧热是不是110.5kJ？测得101kPa时，1molC在O2中完全燃烧生成1molCO2时，放出393.5kJ的热量，则C的燃烧热是393.5kJ/mol3.4、燃烧热燃烧热：在101kPa(25℃)时，1mol物质完全燃烧，生成稳定氧化物时所放出的热量。101kPa(25℃)1mol可燃物（纯净物—单质或化合物）完全燃烧、生成稳定氧化物C(s)→CO2(g)△HkJ/mol1、研究条件：3、燃烧程度：4、符号、单位：2、研究对象：H2(g)→H2O(l)碳的燃烧热为393.5kJ/mol或△H=-393.5kJ/mol*燃烧热是物质的属性，与用量无关表示方法：5、6、燃烧热的热化学方程式与燃烧的热化学方程式的区别：1）燃烧热的热化学方程式：2）燃烧的热化学方程式：①可燃物在方程式中的计量系数为1，其它可为分数②生成稳定的氧化物*此时反应热既是燃烧热普通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/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=-571.6KJ/mol则H2的燃烧热是。已知：-285.8KJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(l)；1mol△H=-285.8KJ/mol[练习1]已知：C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.5kJ/mol要获得1000千焦热量，需燃烧多少克碳？请写出详细的计算过程30.5克强酸和强碱反应的中和热H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；△H=-57.3KJ/mol讨论:弱酸或弱碱在发生中和反应生成1mol水的中和热大小如何?小于57.3kJ/mol。3.5、中和热定义：在稀溶液中，酸酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O时，放出的热量。中和热：在稀溶液中，酸碱中和生成1mol水，这时的反应热就叫中和热。酸碱中和，且生成1mol水△HkJ/mol稀溶液（C≤1mol/L）？2、研究对象：3、符号、单位：4、表示方法：1、研究条件：0.5mol/LNaOH与0.5mol/LHCl中和热为57.3kJ/mol或△H=–57.3kJ/mol*中和热与酸碱用量无关但与酸碱的强弱有关5、中和热的热化学方程式与中和的热化学方程式：1）中和热的热化学方程式：2）中和的热化学方程式：①生成物水的序数为1，其它可为分数②状态水为（l）其它为(aq)普通的热化学方程式特定条件下的热化学方程式6、中和热的两种常见方式：1）强酸与强碱的中和热相同均为57.3kJ/mol2）强酸（碱）与弱碱（酸）的中和热与电离有关。已知：1/2H2SO4(浓)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);△H1=–Q1kJ/molHAc(aq)+NaOH(aq)=NaAc(aq)+H2O(l);△H2=–Q2kJ/molHCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H3=–Q3kJ/mol则Q1、Q2、Q3；△H1、△H2、△H3之间的关系为________________________________________________________