内容正文:
第三课时 盖斯定律
第一章 化学反应的热效应
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常温下石墨变成金刚石需要几万年。
反应是可以直接测量的。是否所有
的反应热都可以直接测量呢?
燃烧时不可能全部生成CO,总有一部分CO2生成.
反应进行的很快
反应进行的很慢
C(s) + O2(g)=CO(g) H
有副反应发生
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【疑问】能否利用一些已知的反应热来计算一些无法直接测定的反应热呢?
1840年俄国化学家盖斯为了解决这一问题依据能量守恒定律,通过大量的实验证明了化学反应的焓变与化学反应的过程没有关系,只与反应物和生成物的始末状态有关,这一定律称之为盖斯定律。
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二、盖斯定律的理解
1、从反应途径的角度理解
B海拔500m
C
D
E
F
2、从体系能量的角度理解
反应A(g)+B(g)→C(g)(ΔH<0) 其一步和多步完成的能量示意图如图
该反应过程a分两步完成,反应过程b一步完成但是反应物体系[A(g)+B(g)]
与生成物体系[C(g)]的能量变化了吗?
两个过程的焓变变化了吗?
山的绝对高度与上山的途径无关一样,只与起点A与终点B的海拔差有关。
A→D:
ΔH=
=-(ΔH4+ΔH5+ΔH6)
盖斯定律内容: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。
ΔH1+ΔH2+ΔH3
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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。
三、盖斯定律的运用
【例如】C(s)+(g)=CO (g) ∆H 该反应的反应热无法直接测定,
但下列两个反应的反应热却可以直接测定:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H1=-393.5 kJ/mol
CO(g)+ O2 (g)=CO2(g) ∆ H2=-283.0 kJ/mol
燃烧时不可能全部生成CO,总有一部分CO2生成.
C(s) + O2(g)=CO(g) H
有副反应发生
C(s)
CO2(g)
H
H2
H1
CO(g)
根据盖斯定律,则有:
∆H=∆H1-∆H2
= -393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)
= -110.5kJ/mol
∆H1=∆H2+∆H
【课堂练习】
注意:1、热化学方程式同乘以一个数时,反应热数值也同乘该数值;
2、热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,
反应热也随之相加减;
3、将一个热化学方程式颠倒, △H的符号也要随之改变
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2、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
③ C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3= -1370 kJ/mol
计算: 2CO(g)+ 4 H2(g)= H2O(l)+ C2H5OH(l) 的ΔH
解:
得 ④=①×2 + ②×4 - ③
2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) 2ΔH1= -566.0 kJ/mol
4 H2(g) + 2O2(g) = 4 H2O(l) 4ΔH2= -1143.2kJ/mol
2CO2(g) + 3 H2O(l) = C2H5OH(l) + 3O2(g)
-ΔH3 = + 1370 kJ/mol
+)
2CO(g)+ 4 H2(g)= H2O(l)+ C2H5OH(l) ΔH =-339.2 kJ/mol
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四、反应热的计算
计算1 kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量为____________ kJ。
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例1
1.利用热化学方程式计算
例2 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一,设它在人体组织中完全氧化时的热化学方程式为:C6H12O6 (s) + 6O2(g)=6CO2(g)+ H2O(l) △H=-2800 kJ·mol-1
计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量______ kJ。
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解:C6H12O6 (s) + 6O2(g)=6CO2(g)+ H2O(l) △H=-2800 kJ·mol-1
例3 已知乙烷的燃烧热为1560 kJ·mol-1,则25 ℃、101 kPa时15 g乙烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为________ kJ。
780
解:C2H6 (g) + 7/2O2(g)=2CO2(g)+ 3H2O(l) △H=-1560 kJ·mol-1
2.利用燃烧热计算