1.2.1 盖斯定律 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一章 化学反应的热效应 第1课时 盖斯定律 第二节　反应热的计算 20XX.XX.XX 1 知道化学反应的能量转化遵循能量守恒定律，理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。 依据生活中的常识，构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型 核心素养与发展目标 新课导入 在科学研究和工业生产中，常常需要知道某些反应的反应热，但对于有以下情况的化学反应，其反应热都难以直接测定，我们该怎么获得它们的反应热？ 反应进行得很慢 有副反应同时发生 反应不容易直接发生 新课导入 全自动量热仪 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： 能否利用一些已知反应的反应热来计算它的反应热呢？ 盖斯定律 ΔH1 = −ΔH2 例：已知：C(s)+O2(g) = CO2(g) ∆H＝–393.5 kJ/mol，则 CO2(g) = C(s)+O2(g) ∆H＝ +393.5 kJ/mol ΔH1与ΔH2有怎样的关系？ 能量 反应进程 A B ΔH1 ΔH2 盖斯定律 ΔH ＝ ΔH1 + ΔH2＝ ΔH3 + ΔH4 + ΔH5 ΔH与ΔH1、ΔH2之间有怎样的关系？ 能量 反应进程 A B I II III ΔH1 ΔH2 ΔH3 ΔH4 ΔH5 ΔH与ΔH3、ΔH4、ΔH5有怎样的关系？ ΔH ＝ ΔH1 + ΔH2 ΔH ＝ ΔH3 + ΔH4 + ΔH5 ΔH 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。 则：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 盖斯 盖斯定律 遵循能量守恒定律，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，与反应途径无关。 特点 始态 终态 盖斯定律 化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒。 始态(S) 终态(L) ΔH>0 ΔH<0 同一个反应，正向反应∆H1与逆向反应∆H2数值相等，符号相反。 ∆H1= –∆H2 或 ∆H1+∆H2=0 能量守恒角度 盖斯定律 盖斯定律的计算——“虚拟路径”法 (1)若反应物A变为生成物D,可以有两个途径: ①由A直接变成D,反应热为ΔH; ②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示,则ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。 盖斯定律 ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 = -393.5 kJ/mol－( -283.0 kJ/mol ) = -110.5 kJ/mol ΔH3 = ΔH1 – ΔH2 C不完全燃烧反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH无法直接测得，可利用C(s)和CO(g)燃烧热分别为393.5 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1计算。 C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 =﹣393.5 kJ/mol CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH2 =﹣283.0 kJ/mol 盖斯定律的计算 习题追踪 【例】.P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1 ① P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1 ② 则白磷转化为红磷的热化学方程式为____________________________。 根据盖斯定律 ΔH＝ΔH1＋(－ΔH2)×4＝－2 983.2 kJ·mol－1＋738.5 kJ·mol－1×4＝－29.2 kJ·mol－1 所以白磷转化为红磷的热化学方程式为 P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1 P4(白磷，s) 4P(红磷，s) P4O10(s) ΔH ΔH1 (-ΔH2)×4 根据已知条件可以虚拟如下过程： 盖斯定律 ΔH＝ ＝ 。 ΔH1＋ΔH2 ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 ΔH代数运算与待求方程式的代数运算相同 盖斯定律的计算 盖斯定律 盖斯定律的计算 [典例]已知： ①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1＝－2834.9 kJ·mol-1 ②Fe2O3(s)＋ C(s)= CO2(g)＋2Fe(s) ΔH2＝＋234.1 kJ·mol-1 ③C(s)＋O2(g) =CO2(g)　ΔH3＝－393.5 kJ·mol-1 写出铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式。 2Al(s)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋Al2O3(s) 确定待求反应的热化学方程式，找到反应物与生成物 盖斯定律 盖斯定律的计算 [典例]已知： ①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1＝－2834.9 kJ·mol-1 ②Fe2O3(s)＋ C(s)= CO2(g)＋2Fe(s) ΔH2＝＋234.1 kJ·mol-1 ③C(s)＋O2(g) =CO2(g)　ΔH3＝－393.5 kJ·mol-1 写出铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式。 2Al(s)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋Al2O3(s) 对比待求方程式与已知方程式中相同物质的位置和系数 ①÷2 ②×1 盖斯定律 盖斯定律的计算 [典例]已知： ①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1＝－2834.9 kJ·mol-1 ②Fe2O3(s)＋ C(s)= CO2(g)＋2Fe(s) ΔH2＝＋234.1 kJ·mol-1 ③C(s)＋O2(g) =CO2(g)　ΔH3＝－393.5 kJ·mol-1 写出铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式。 2Al(s)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋Al2O3(s) ΔH 代数运算与待求方程式的代数运算相同 ①÷2 ②×1 -③ ①+②-③ ΔH＝－593.1 kJ·mol－1　 盖斯定律 盖斯定律的计算——加合法 1、目标方程中找唯一 3、同加异减,消去中间产物 2、化系数 目标方程式中的物质：在给出的各个已知方程式中只出现一次 目标方程式中的物质与已知方程式中物质在方程式的同侧，则相加； 目标方程式中的物质与已知方程式中物质在方程式的异侧，则相减； 把已知方程式中的系数化成与目标方程式中物质的系数一致。 盖斯定律 盖斯定律的计算——加合法 热化学方程式颠倒， ΔH 的符号也要改变。 计量数加倍，ΔH 也要加倍。 热化学方程式加减时，ΔH 加减要带“+”“-”运算。 热化学方程式加减时，同种物质可相加减。 注意状态：s→l→g吸热，反之放热。 盖斯定律 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 速率很慢的反应 不容易直接发生的反应 伴随副反应的反应 知识建构 习题追踪 1.发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式： ①H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1 ②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1 ③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1 ④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·mol－1 则反应H2(l)＋1/2O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(　　) A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1 D 习题追踪 2.在298 K、101 kPa时，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是 (　　)A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 A 习题追踪 3.某次发射火箭，用N2H4(肼)在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： ①N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) △H1= +67.2 kJ/mol ②N2H4(g)+O2(g) = N2(g)+2H2O(l) △H2= -534 kJ/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。 2N2H4(g)+ 2NO2(g) = 3N2(g)+4H2O(l) △H= -1135.2 kJ/mol 习题追踪 4. NO加速臭氧层被破坏，其反应过程如图所示： 反应 O3(g)＋O(g)===2O2(g)　ΔH＝－143 kJ·mol－1 反应1：O3(g)＋NO(g)===NO2(g)＋O2(g)　ΔH1＝－200.2 kJ·mol－1 反应2：热化学方程式为 ______________________________________________________________。 NO2(g)＋O(g)===NO(g)＋O2(g)　 ΔH2＝＋57.2 kJ·mol－1 习题追踪 5.已知下列反应的反应热为 ①CH3COOH (l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H1= －870.3 kJ/mol ②C(s) + O2 (g) = CO2(g) △H2= －393.5 kJ/mol ③H2(g) + O2(g) = H2O(l) △H3= －285.8 kJ/mol 试计算下述反应的反应热： 2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) △H = 2△H 2 + 2△H3 － △H1 = － 488.3kJ/mol THANK YOU YOUR LOGO 汇报人：稻壳儿 $$