内容正文:
第1课时 盖斯定律
第二节 反应热的计算
第一章 化学反应的热效应
1
反应热可以通过实验直接测定
还记得用啥吗?
量热计
所有反应的反应热都可以通过实验测定反应热吗?
答案自然是否定的。
【导】
2
例如,对于化学反应:
C(s)+(g)=CO (g)
C燃烧时不可能全部生成CO,总有一部分CO2生成,因此该反应的反应热是无法直接测定的。但这个反应热是冶金工业中非常有用的数据,应该如何获得呢?能否利用一些已知反应的反应热来计算其他反应的反应热呢?
答案自然是肯定的。
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课标要求 核心素养
1.了解盖斯定律及其简单应用。
2.能进行反应热的简单计算。 1.能量的转化遵循能量守恒定律,培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。
2.通过反应热的计算,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
盖斯定律的理解与应用
【导】
素养目标
重点难点
4
反应热研究简史
G.H.Hess, 1802-1850
化学家盖斯改进了拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计,从而较为准确地测量了许多化学反应的热效应。通过大量实验,盖斯发现:
H2SO4 H2SO4·H2O H2SO4·2H2O H2SO4·3H2O
ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
ΔH1
ΔH2
ΔH3
ΔH
(课本P15页)
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一、盖斯定律
1、内容: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。
2、特点:盖斯定律表明,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,而与反应进行的途径无关。
【评】
6
始态
终态
反应热
3、理解
(1)途径角度
如同山的绝对高度与上山的途径无关一样,A点相当于反应体系的 ,B点相当于反应体系的 ,山的高度相当于化学反应的 。
终态
始态
反应热
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(2)能量守恒角度
先从始态S变化到终态L 体系放出热量(∆H1 <0)
始态(S)
然后从L到S,体系吸收热量(∆H2>0)
终态(L)
经过一个循环,体系仍处于S态,因为物质没有发生变化,所以就不能引发能量变化,即∆H1+∆H2=0
推论:同一个热化学反应方程式,正向反应∆H1与逆向反应∆H2大小相等,符号相反,即: ∆H1= –∆H2
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【图例说明】
从反应途径角度:A→D:
ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-(ΔH4+ΔH5+ΔH6);
从能量守恒角度:
ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0。
4、意义:利用盖斯定律,可以间接地计算很难直接测量的反应热。
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C(s)+(g)=CO (g)
该反应的反应热可以怎么得到呢?
5、应用
【典例分析】
思路1:虚拟路径法
C(s)+O2(g)
CO2(g)
CO(g)+ O2 (g)
∆H1
∆H3
∆H2
途径一
途径二
C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H1=-393.5 kJ/mol
CO(g)+ O2 (g)=CO2(g) ∆ H2=-283.0 kJ/mol
根据盖斯定律
∆H1=∆H2+∆H3
∆H3=∆H1-∆H2
=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)
=-110.5kJ/mol
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思路2:加合法
即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。
C(s) + O2(g) = CO(g) △H3=?
CO(g)+ O2(g) = CO2(g) △H2=-283.0 kJ/mol
C(s) + O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5 kJ/mol
+)
△H3 =△H1 - △H2
= -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol= -110.5 kJ/mol
1
2
1
2
C(s) + O2(g) = CO(g) △H3= -110.5 kJ/mol
1
2
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Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)==CuCl(s)+1/2Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol-1
CuCl(s)+1/2O2(g)=CuO(s)+1/2Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)
ΔH3=-121 kJ·mol-1
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=____kJ·mol-1。
【例1】
【检】
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2CuO(s)+4HCl(g)=2CuCl2(s)+2H2O(