1.2.1盖斯定律 反应热的计算 课件 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

盖斯定律 化学（人教版） 选择性必修1 第一章 第二节 第一课时 情景导入 2021年10月16日长征二号F运载火箭发射升空 某些物质的燃烧热(25，101kPa) 名称 化学式(状态) ∆H/(kJ/mol) 石墨 C(s) -393.5 金刚石 C(s) -395.0 氢气 H2(g) -285.8 一氧化碳 CO(g) -283.0 甲烷 CH4(g) -890.3 甲醇 CH3OH(g) -726.5 乙烷 C2H6(g) -1559.8 乙烯 C2H4(g) -1411.0 乙炔 C2H2(g) -1299.6 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8 丙烷 C3H8(g) -2219.9 苯 C6H6(l) -3267.5 2 情景导入 反应热的测定装置 C(s) + O2(g) = CO(g) 1 2 在科学研究和工业生产中，常常需要了解反应热。许多反应热可以通过实验直接测定， 难以控制反应的程度不能直接测定反应热 ∆H = ？ 但是有些反应热是无法直接测定的。例如： 思考：能否利用一些已知反应的反应热来计算它的反应热呢？ 3 盖斯定律 法国化学家拉瓦锡和法国数学家、天文学家拉普拉斯，利用冰量热计(即以被熔化了的冰的质量来计算热量)测定了碳单质的燃烧热。 图1-8 盖斯 1836年，盖斯利用自己设计的量热计测定了大量的反应热，并依据氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、石灰分别与硫酸反应的反应热总结出了盖斯定律。 4 盖斯定律 盖斯定律：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。 盖斯定律 例如：反应物A变成生成物C，可以有两个途径：①由A直接变成C，反应热为∆H；②由A先变成B，再由B变成C，每步的反应热分别是∆H1、 ∆H2 。如下图所示： ∆H ∆H1 ∆H2 A B C ∆H = ∆H1 + ∆H2 5 盖斯定律 盖斯定律：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。 盖斯定律 也就是说，在一定条件下，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。 ∆H ∆H1 ∆H2 A B C ∆H = ∆H1 + ∆H2 6 盖斯定律的理解 某人要从山下A点到达山顶B点，他从A点出发，无论是翻山越岭攀登而上，还是乘坐缆车直奔山顶，当最终到达B点时，他所处位置的海拔相对于A点来说都高了300m。即此人的势能变化只与起点A和终点B的海拔差有关，而与由A点到B点的途径无关。 h=300m 始态 终态 ∆H -∆H 7 盖斯定律的意义 盖斯定律的提出要早于能量守恒定律的确认，是热化学领域发现的第一个定律，也是自然科学上首先得出的能量守恒和转化的规律性结论。盖斯定律是化学热力学发展的基础。 利用盖斯定律间接求算反应热 伴随副反应的反应 不容易直接发生的反应 速率很慢的反应 8 盖斯定律的应用 CO2(g) C(s)+ O2(g) CO(g)+ O2(g) 1 2 ∆H3 ∆H1 ∆H2 根据盖斯定律，有： ∆H1 = ∆H3 + ∆H2 ∆H3 = ∆H1 - ∆H2 = -393.5kJ/mol - (-283.0kJ/mol) = -110.5kJ/mol C(s) + O2(g) = CO(g) ∆H3 = -110.5kJ/mol 1 2 C(s) + O2(g) = CO(g) ∆H3 =? 1 2 解题模型:虚拟路径法 模型建构：计算碳不完全燃烧的反应热 9 盖斯定律的应用 C(s) + O2(g) = CO(g) ∆H3 =? 1 2 解题模型:加合法 C(s)+ O2(g) = CO2(g) ∆H1=-393.5kJ/mol CO2(g) = CO(g)+ O2(g) ∆H4=+283.0kJ/mol 1 2 + C(s) + O2(g) = CO(g) ∆H3 = ∆H1+ ∆H4 1 2 = -110.5kJ/mol CO(g)+ O2(g) = CO2(g) ∆H2=-283.0kJ/mol 1 2 若某个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的反应热也可以由这几个反应的反应热相加减而得到。 模型建构：计算碳不完全燃烧的反应热 10 运用盖斯定律计算反应热的解题模型： 先找出待求解反应的目标化学方程式 调方向：根据目标热化学方程式调整可用的已知热化学方程式的方向，同时调整∆H 的符号 调系数：根据目标热化学方程式将调整好方向的热