高二化学盖斯定律及其应用

①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol △H2=-395.0kJ/mol
所以， ①- ②得： C(石墨，s) = C(金刚石，s) △H=+1.5kJ/mol
例4：同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速 率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根 据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步 完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：
A △H1 B △H2 C △H3 D
△H △H＝ △H1 ＋ △H2 ＋ △H3
⒉盖斯定律直观化：
海拔400m
△H2 C △H1 B
△H
A
山的高度与上 山的途径无关 △H＝ △H1＋ △H2
B
登山的高度与上 山的途径无关， 只与起点和终点 的相对高度有关
A 请思考：由起点A到终点B有多少条途径？ 从不同途径由A点到B点的位移有什么关系?
【解】：根据盖斯定律，反应④不论是一步完成还是分几步完成， 其反应热效应都是相同的。下面就看看反应④能不能由①②③三 个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应④能不能分 成①②③几步完成。 ①×2 + ②×4 - ③ = ④ 所以，ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol
④NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol ⑤NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) △H5=？ 则第⑤个方程式中的反应热△H是________。 根据盖斯定律和上述反应方程式得：
⑤=④+③+②-①，
即△H5 = +16.3kJ/mol
例3：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：
正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。 “+”不能省去。 思考：为什么在热化学反应方程式中通常可 不表明反应条件？
热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应
2.已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方 程式分别为 C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.51kJ· －1 mol C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) △ H=－395.41kJ· －1 mol 据此判断，下列说法中正确的是( ) A A、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能 量比金刚石的低 B、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能 量比金刚石的高 C、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能 量比金刚石的低 D、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能 量比金刚石的高
△H=△H1+△H2 = -285.8kJ/mol
不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得△H1
如何测出下列反应的反应热： C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?
① C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=? ② CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2= -283.0kJ/mol ③ C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3= -393.5kJ/mol
C. 784.92 kJ
D. 3274.3 kJ
Байду номын сангаас
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由是 醋酸是弱电解质，只是少部分电离，发生电 离时要吸热，中和时放热较少 。
4、 298K，101kPa时，合成氨反应的热化
学方程式： N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H = - 92.38kJ/mol。 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g) 放在一密闭容器中，在催化剂存在下进行 反应，测得反应放出的热量总是少于 92.38kJ，其原因是什么？ 该反应是可逆反应，在密闭容器中进行,该 反应将达到平衡状态,1molN2(g)和3molH2(g) 不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的 热量总小于92.38kJ
① + ② = ③ ， 则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3 所以，ΔH1=ΔH3 －ΔH2 = -393.5kJ/mol+283.0kJ/mol
= -110.5kJ/mol
思考： 上两例应用了什么规律？
一、盖斯定律
⒈ 盖斯定律的内容： 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终 态有关，而与反应的途径无关。 ⒉ 盖斯定律的直观表示：
4. 在100 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3 体积，CO2占2/3体积，且
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H=－110.35kJ/mol
H CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=－282.57kJ/mol
与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（C ）
A. 392.92 kJ B. 2489.44 kJ
下列数据△H1表示燃烧热吗？
① H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1= -241.8kJ/mol
那么，H2的燃烧热△H究竟是多少？如何计算？ 已知： H2O(g)==H2O(l) △H2= -44kJ/mol ②
分析： H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H= ？ ③
①+②=③
④=②＋③－①
△H4=+178.2kJ/mol
例2：按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题,已知 ①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol ②NH3(g)+H2O(l)=NH3(aq) △H2=-35.1kJ/mol
③HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) △H3=-72.3kJ/mol
算下列反应中放出的热量。
（1）用20g NaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放
出热量为 28.65 kJ。 （2）用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应， 放出热量为 kJ 11.46。 （3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应，放出
的热量 小于 （大于、小于、等于）57.3kJ，理
①P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2 kJ/mol
②P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) △H2= -738.5 kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 ①－4×②：
。
P4(s、白磷)= 4P(s、红磷) △=-29.2kJ/mol
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你知道神六的火箭燃料是什么吗？
例5：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生 成N2、液态H2O。已知： ①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol ②N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学 方程式。
生爆炸性自燃，生成SiO2和水。已知室温下1g甲硅
烷自燃放出44.6kJ热量，其热化学方程式为：
SiH4(g)+O2(g)=SiO2(s)+H2O(l) △H=-1427.2kJ/mol _____________________________________________
3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol，计
关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。
方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质） 然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”
例1：已知下列各反应的焓变
①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)
△H1 = -1206.8 kJ/mol ②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s) △H2= -635.1 kJ/mol ③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H3 = -393.5 kJ/mol 试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变
2 × ②－①： 2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol
练习
1.已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol (1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式 (2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式 ①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) △H =-393.5kJ/mol ②CO2(g)=C(石墨，s)+O2(g) △H =+393.5kJ/mol
第一章 化学反应与能量
第三节 化学反应热的计算
复习:
1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol 则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H为（ D ） A. +184.6 kJ/mol B. -92.3 kJ/mol C. -369.2 kJ/mol D. +92.3 kJ/mol 规律: “正逆”反应的反应热效应数值相等，符号相反 2、甲硅烷（SiH4）是一种无色气体，遇到空气能发
3.已知 ① CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol ② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol ③C2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol 试计算④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH
△H1 < 0
S（始态）
L（终态）
△H2 > 0 △H1 +△H2 ≡ 0
3、如何理解盖斯定律？
ΔH
A
ΔH1 ΔH2
B
C
ΔH、ΔH1、ΔH2 之间有何关系？
ΔH=ΔH1+ΔH2
2、盖斯定律的应用
有些化学反应进行很慢或不易直接发 生，很难直接测得这些反应的反应热，可 通过盖斯定律获得它们的反应热数据。