高中化学盖斯定律选修4

选B
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C金刚石，s O2 ( g ) CO2 ( g )；H 395.41kJ · mol1
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2.已知 ①2C（s）+ O2（g）==2CO（g）△H=-221.0kJ/mol ②2H2（g）+O2（g）==2H2O（g ）△H=-483.6kJ/mol 则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2 (g) 的△H 为( D ) A、+262.6kJ/mol C、-352. kJ/mol
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求混合物的组成 [ 例5]在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的
化学方程式为：
2H2(g)+ O2(g) = 2H2O( l ) ΔH =- 571.6 kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l) ΔH =- 2220 kJ/mol
5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ 则 氢气和甲烷的体积比为 ( B ) (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1
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B、-131.3kJ/mol D、+131.3kJ/mol
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3.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题， 已知：(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol
(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3·H2O(aq) △H2=-35.1kJ/mol (3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) △H3=-72.3kJ/mol
①+②=③，
则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3
所以， ΔH1 =ΔH3- ΔH2
=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol 应用了什么规律？
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不管化学反应是一步完成或分几步完成，其 反应热是相同的。
化学反应的焓变（ ΔH）只与反应体系的始 态和终态有关，而与反应的途径无关。
化学反应中的热效应
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1、有关热化学方程式的计算 例1、在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式 分别为: 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=－566KJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=－890KJ/mol 由1摩CO和3摩CH4组成的混和气体在上述条件下完全 燃烧时,释放的热量为( B ) A．2912KJ B. 2953KJ C. 3236KJ D. 3867KJ
P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 P4(s、白磷)=4 P(s、红磷)； H = -29.2 kJ/mol 。
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例４、使18g焦炭发生不完全燃烧，所得气体中CO占 体积，CO2占 已知：C(s)+
1 2
2 3
1 3
体积，
(4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol (5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) △H5=？ 则第（5）个方程式中的反应热△H5是________。
根据盖斯定律和上述反应方程式得：
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(4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即△H5 = +16.3kJ/mol
程式。
2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol
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例３、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： P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s) H1 = -2983.2 kJ/mol H2= -738.5 kJ/mol
H1 =
H2 + H3
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C(s)+1/2O2(g)==CO(g)
△H1＝？
+) CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g) △H2＝-283.0 kJ/mol
C(s)+O2(g)==CO2(g) △ H1 + △ H 2 = △ H3 ∴ △ H1 = △ H3 － △ H2 △H3＝-393.5 kJ/mol
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一．盖斯定律：
1.盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步
完成,其反应热是相同.换句话说,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。
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2.盖斯定律直观化
△H＝△H1+△H2
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实例1
CO(g)
H2 C(s) H1 H3 CO2(g)
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解1 ：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y
x+y=5 (571.6/2)(x) + 2220y = 3847
x = 3.75 mol y = 1.25 mol V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8)
= 3.75:1.25 = 3:1
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= -393.5 kJ/mol －(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol
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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。
①虚拟路径法：
△H＝△H1+△H2
②加合法：运用所给热化学方程式通过加减的方法得出所 求的热化学方程式。
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例２：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生
成N2、液态H2O。已知：
N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol
假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方
解2 ：1mol H2 燃烧放热 285.8 kJ
1mol 混合气 燃烧放热 3847kJ/5 = 769.4 kJ
H2
285.8
1450.6
769.4
C3H8 2220 483.6
3 =
1
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解3 ：( 巧解）
5mol 混合气中，C3H8 物质的量必小于2mol， H2 的物质的量必大于3mol。 ∵ 2mol C3H8 燃烧放热 4440 kJ, 超过总放热量 3847 kJ n (H2) : n (C3H8) 必大于 3 : 2
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如何测定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？
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①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)
ΔH1=?
②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol ③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol
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1. 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，s O2 ( g ) CO2 ( g )；H 393.51kJ · mol1
据此判断，下列说法正确的是（ 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
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【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
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【例1】已知 ① CO(g) + 1/2 O2(g) ==CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol ② H2(g) + 1/2 O2(g) ==H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol ③C2H5OH(l) + 3 O2(g) ==2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol 试计算④2CO(g)＋ 4 H2(g)==H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH
O2(g)=CO(g)；△H=－Q1 KJ/mol,
1 CO(g)+ 2 O2(g)=CO2(g)；△H=－Q2 KJ/mol
与这些焦炭完全燃1KJ B、1/3Q2KJ C、1/3(Q1+Q2)KJ D、1/2Q2KJ
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学与思 （2）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， 1 mol N2(g)和3 mol H2(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