内容正文:
新人教化学选择性必修一《化学反应原理》
第一章 化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
第1课时 盖斯定律
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,但是有些反应热是无法直接测定的。例如,对于化学反应:
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?
【情境引入】
C(s) + 1/2O2(g) = CO (g)
1836年,俄国化学家盖斯,提出了盖斯定律为我们解决了这个问题。
【任务一】盖斯定律
h = 300 m
终态
始态
上升的高度和势能的变化只与始态和终态的海拔差有关
说说你的体会!
游览一座山峰你喜欢徒步呢还是坐缆车?
【任务一】盖斯定律
始态
终态
反应热研究的是化学反应前后能量的变化,与途径无关
盖斯定律: 一个化学反应,不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。
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。
【任务一】盖斯定律
ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系?
B
ΔH
A
ΔH1
ΔH2
C
ΔH=ΔH1+ΔH2
你的年轻,
并不是你走弯路的资本
【典例1】很难直接测得C(s) + 1/2O2(g) = CO (g) 的反应热,但我们可通过
盖斯定律获得它的反应热数据。
已知①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1
应用盖斯定律求解:
ΔH1 = ΔH2 + ΔH3
ΔH3 = ΔH1 – ΔH2
= –393.5kJ/mol – (–283.0kJ/mol)
= –110.5kJ/mol
三者的关系如图
【任务二】盖斯定律应用
【任务二】盖斯定律应用
ΔH3=?除了利用路径法进行图解,还有其他计算方法吗?
C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH1= −393.5 kJ/mol
+)
C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) ΔH3=?
CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) ΔH2= −283.0 kJ/mol
C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) ΔH3= −110.5 kJ/mol
CO可以消去,视为中间产物。
若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和
ΔH3 = ΔH1 − ΔH2
= −393.5 kJ/mol − (−283.0 kJ/mol)= −110.5 kJ/mol
1、(1)已知:①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H1=-221.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-483.6kJ·mol-1
则制备水煤气的反应③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H等于__________________
____________________________________________________________________________________
(2)已知反应:
①2H2(g) + O2(g) =2 H2O(g) ΔH1
②2 N2(g) + O2(g) = 2NO2(g) ΔH2
③ N2(g) + 3 H2(g) =2NH3(g) ΔH3
则反应2NH3(g) + O2(g) =2NO2(g) + 3H2O(g)的ΔH=_____________________
+131.3 kJ·mol-1
【当堂检测】
确定目标方程式
找出目标方程式中各物质在已知方程式中的位置
将调整好的ΔH 加和
物质变化
能量变化
思维模型
根据目标方程式对已知方程式进行处理
写出目标方程式
2、已知:
①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1=-283.0 kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol-1
③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1370 k