高中化學(xué)選擇性必修一 1.2 反應(yīng)熱的計算同步教學(xué)課件（新教材）

1、蓋斯定律Highlight the key points of the presentation to help the audience understand the content of the presentation and keep up with the pace of the presentation. 在化學(xué)科研中，經(jīng)常要測量化學(xué)反應(yīng)所放出或吸收的熱量，但是某些物質(zhì)的反應(yīng)熱，由于種種原因不能直接測得，那么如何獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)呢？ 例：C燃燒生成CO，但卻很難控制C的氧化只生成CO而不繼續(xù)生成CO2，那么其反應(yīng)熱該如何獲得呢？C（g）+ O2（g）CO（g）蓋斯定律PART0

2、1Highlight the key points of the presentation to help the audience understand the content of the presentation and keep up with the pace of the presentation.蓋斯 蓋斯，瑞士化學(xué)家，早年從事分析化學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)蔗糖可氧化成糖二酸。1830年專門從事化學(xué)熱效應(yīng)測定方法的改進。 1840年蓋斯在總結(jié)大量實驗事實（熱化學(xué)實驗數(shù)據(jù)）的基礎(chǔ)上提出：“定壓或定容條件下的任意化學(xué)反應(yīng)，在不做其它功時，不論是一步完成的還是幾步完成的，其熱效應(yīng)總是相同的（反應(yīng)

3、熱的總值相等）。” 一個化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成的還是幾步完成的，其反應(yīng)熱是相同的。 蓋斯定律表明，在一定條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與具體反應(yīng)進行的途徑無關(guān)。 蓋斯定律 某人從山下A點到達山頂B點，無論從哪條路線攀登而上，又或是坐纜車到達，到達B點時，他所處的海拔相對于A點，增加的高度一樣。即此人的勢能只與起點A點和終點B點的海拔差有關(guān)，而與途徑無關(guān)。A點就相當(dāng)于反應(yīng)體系的始態(tài)，B點相當(dāng)于終態(tài)，人的勢能相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。人的勢能變化與上山的途徑無關(guān) 例如 C（s）+ O2（g）=CO（g），因為C燃燒時不可能完全生成CO，總有一部分CO

4、2生成，因此這個反應(yīng)的H無法直接測得。 CO（g）+ O2（g）CO2（g）C（s）+ O2（g）=CO2（g）H1=-393.5 kJmolH2=-283.0 kJmolH1=H2+H3H2=H1H3=-393.5kJ/mol -（-283.0kJ/mol）=-110.5 kJmol即：C（s）+ O2（g）=CO（g） H=-110.5 kJmol 有些化學(xué)反應(yīng)進行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。計算原則（1）若一個反應(yīng)的焓變H=a kJmol1， 則其逆反 應(yīng)的焓變H=-a kJmol1（2）若一個化學(xué)反應(yīng)方程式可由另外幾個反應(yīng) 的化

5、學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的焓變亦可以由這幾個反應(yīng)的焓變相加減而 得到。 蓋斯定律的應(yīng)用 例1，同素異形體相互轉(zhuǎn)化但反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率慢，有時還很不完全，測定反應(yīng)熱很困難。現(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點“不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應(yīng)是相同的”。已知： P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s) H1= -2983.2 kJ/mol P(s,紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) H2= -738.5 kJ/mol試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式- 4得_。P4(s,白磷)=4 P(s,紅磷) = -29.2 kJ/molH【例題2】已知 CO(g

6、) + 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) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol試計算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的H【解】：根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱效應(yīng)都是相同的。下面就看看反應(yīng)能不能由三個反應(yīng)通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應(yīng)能不能分成幾步完成。 所以，HH12 H24 H3283.22 285.84 1370 339.2

7、 kJ/mol2 + 4 - = 例3：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 2-2反應(yīng)熱的計算PART02Highlight the key points of the presentation to help the audience under

8、stand the content of the presentation and keep up with the pace of the presentation.1由化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)(舊鍵斷裂新鍵生成)及化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因(反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量不等)可得：(1)反應(yīng)熱斷裂舊鍵所需的能量生成新鍵釋放的能量(2)反應(yīng)熱生成物的總能量反應(yīng)物的總能量 (3)反應(yīng)熱反應(yīng)物的總鍵能生成物的總鍵能 H =E生E反 H =反生 H =E(反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量)E(形成化學(xué)鍵放出的能量)例化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1 mol化學(xué)鍵時釋放(或吸收)的能量。已知P4(白磷)、P4O6的分子

9、結(jié)構(gòu)如圖所示?，F(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能（kJmol1）：PP 198、PO 360、OO 498，則反應(yīng)P4(s)3O2(g)P4O6(g)的反應(yīng)熱H為()A1638 kJmol1B1638 kJmol1C126 kJmol1D126 kJmol1答案B2根據(jù)蓋斯定律計算：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。也就是說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與具體反應(yīng)的途徑無關(guān)。所以，可將熱化學(xué)方程式進行適當(dāng)?shù)摹凹印?、“減”等變形，H進行相應(yīng)的變化后來計算反應(yīng)熱。例2已知下列兩個熱化學(xué)方程式：H2(g)O2(g)H2O(l)H285.8 kJmol1C3H8(g)5O2(g

10、)3CO2(g)4H2O(l)H2220.0 kJmol1實驗測得氫氣和丙烷的混合氣體共5 mol，完全燃燒時放熱3847 kJ，則混合氣體中氫氣和丙烷的體積比約是_ A13 B31 C14 D513 答案B 解1 ：設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為x，y x + y = 5(571.6/2)(x) + 2220y = 3847V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1 x = 3.75 moly = 1.25 mol解2 ：( 巧解）5mol 混合氣中，C3H8 物質(zhì)的量必小于2mol，H2 的物質(zhì)的量必大于3mol。 2mol C3H8 燃燒放熱 4440 kJ, 超過總放熱量 3847 kJn (H2) : n (C3H8) 必大于 3 : 2選 B解3 ：1mol H2 燃燒放熱 285.8 kJ 1mol 混合氣 燃燒放熱 3847kJ/5 = 769.4 kJH2 285.8C3H8 2220769.41450.6483.