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1、2021/10/13,1,化学反应中的热效应,反应热的计算 盖斯定律,2021/10/13,2,1、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( ) A2912KJ B. 2953KJ C. 3236KJ D. 3867KJ,B,2021/10/13,3,如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热H1,能直接测定吗？如何测
2、？ 若不能直接测，怎么办？,2021/10/13,4,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol, + = ， 则 H1 + H2 =H3 所以， H1 =H3- H2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol,应用了什么规律？,2021/10/13,5,盖斯定律？,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（ H）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。,2021/1
3、0/13,6,一盖斯定律：,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。,2021/10/13,7,HH1+H2,2.盖斯定律直观化,2021/10/13,8,CO(g),C(s),CO2(g),实例1,2021/10/13,9,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) H3-393.5 kJ/mol,+),H1 + H2 = H3,H1 = H3 H2 = -393.5 k
4、J/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol,2021/10/13,10,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。,2盖斯定律的应用,虚拟路径法：,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。,HH1+H2,2021/10/13,11,【例1】已知 CO(g) + 1/2 O2(g) =CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(l) H2= 285.8 kJ/mol C2H5OH(l) + 3 O2(g) =2 CO2(g) +
5、 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol 试计算2CO(g) 4 H2(g)=H2O(l) C2H5OH(l) 的H,2021/10/13,12,【解】：根据盖斯定律，反应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。下面就看看反应能不能由三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应能不能分成几步完成。2 + 4 - = 所以，HH12 H24 H3283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol,2021/10/13,13,例：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
6、.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程式。,2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol,2021/10/13,14,例、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) = -2983.2 kJ/mol,P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P
7、4O10(s) = -738.5 kJ/mol,试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。,2021/10/13,15,D,2021/10/13,16,（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
8、总小于92.38kJ,学与思,2021/10/13,17,1. 已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： 据此判断，下列说法正确的是（ ） 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,A,2021/10/13,18,2.已知 2C（s）+ O2（g）=2CO（g）H=-221.0kJ/mol 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g ）H=-483
9、.6kJ/mol 则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g) 的H为( ) A、+262.6kJ/mol B、-131.3kJ/mol C、-352. kJ/mol D、+131.3kJ/mol,D,2021/10/13,19,3.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 (4)NH3(aq)+ HCl(aq)=N
10、H4Cl(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： (4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即H5 = +16.3kJ/mol,2021/10/13,20,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 ) H =- 571.6 kJ/mol C3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l) H =- 2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时
11、放热3847kJ 则 氢气和甲烷的体积比为 ( ) (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1,B,2021/10/13,21,解1 ：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y,x + y = 5,(571.6/2)(x) + 2220y = 3847,V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1,x = 3.75 mol,y = 1.25 mol,2021/10/13,22,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,C3H8 2220,769.4,1450.6,483.6,3,1,=,2021/10/13,23,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,选 B,