1.2.1 盖斯定律 课件 -2025-2026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 容山中学 化学科组 第二节 反应热的计算 第1课时 盖斯定律 主讲人：郭 静 目 录 CONTENTS 1 2 发现盖斯定律 盖斯定律的应用 学习目标 1、理解盖斯定律的含义，认识同一个化学反应的反应热与反应进行的途径无关。 2、了解盖斯定律在研究中的重要意义。 3、能用盖斯定律计算反应热。 新课导入 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。 C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝−393.5 kJ/mol CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝ −283.0 kJ/mol C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g) ΔH3＝？ 难以控制反应的程度不能直接测定反应热 反应热的测定装置 思考:上述反应热是冶金工业中非常有用的数据，应该如何获得呢? 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 认识盖斯定律 一、盖斯定律的内容 即：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。 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。 二、盖斯定律的本质 能量守恒定律 任务一 认识盖斯定律 三、如何理解盖斯定律 登山的高度与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关 h = 300 m 始态 终态 反应热 ΔH1 ΔH2 ΔH2= −ΔH1 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。 任务一 认识盖斯定律 四、盖斯定律在生产和科学研究中的意义 盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。 速率很慢 不容易直接发生 伴随副反应 间接求算 反应热 学习评价 2、下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(　　) A．生成物总能量一定低于反应物总能量 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 C 1、下列关于盖斯定律描述不正确的是（ ） A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关 B．盖斯定律遵守能量守恒定律 C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热 D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热 A 任务二 盖斯定律的应用 【思考与讨论】 根据常见反应的∆H，讨论并设计测定 C (s) + 1/2O2(g) = CO (g) 的∆H 的方案？ 反应 ∆H/（kJ·mol-1） ① C (s) + O2(g) = CO2(g) －393.5 ② CO(g) + 1/2O2 (g) = CO2(g) －283.0 ③ 4Fe(S)+3O2 (g) = 2Fe2O3(s) －1648.4 ④ 3C (s) +2Fe2O3(s)=4Fe(S)+3CO2(g) +467.9 ⑤ 3CO(g) +Fe2O3(s)= 2Fe(S) + 3CO2(g) －24.8 任务二 盖斯定律的应用 思路1：虚拟路径法 ① C (s) + O2(g) = CO2(g) ∆H1=－393.5kJ·mol-1 ② CO(g) + 1/2O2 (g) = CO2(g) ∆H2=－283.0kJ·mol-1 C(s)+O2(g) CO2(g) △H1 △H3 CO(g) + O2(g) 1 2 △H2 路径I 路径II C (s) + O2(g) = CO (g) △H3＝？ 1 2 始态 终态 △H1＝ △H2 ＋ △H3 △H3 ＝△H1 － △H2 = −393.5 kJ/mol − (−283.0 kJ/mol) = −110.5 kJ/mol 任务二 盖斯定律的应用 思路2：代数运算法 即运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求热化学方程式。 C(s) + O2(g) CO2(g) ΔH1 = −393.5 kJ/mol +) CO2(g) CO(g) + O2(g) ΔH2′ = −ΔH2 = +283.0 kJ/mol ΔH3 = ΔH1 − ΔH2= −110.5 kJ/mol 已知 ① C(s) + O2(g) CO2(g) ΔH1= −393.5 kJ/mol ② CO(g) + O2(g) CO2(g) ΔH2= −283.0 kJ/mol C(s) + O2(g) CO(g) 目标热化学方程式 C (s) + O2 (g) CO (g) ΔH3 =? 任务二 盖斯定律的应用 未已对照找唯一 确定目标 同向相加反向相减 系数成比例 确定待求反应的热化学方程式（目标反应方程式） 对比目标与已知热化学方程式，目标方程中的物质，在所给出的已知方程式中只出现一次 运算带符号 确定待求热化学方程式中各物质在已知方程式中的位置，利用同侧相加、异侧相减进行处理 根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物 把已知ΔH 带正负号进行与上述相同的四则运算规则进行计算即得目标方程式的ΔH 模型构建 任务二 盖斯定律的应用 ③ 4Fe(S)+3O2 (g) = 2Fe2O3(s) ∆H3=－1648.4kJ·mol-1 ④ 3C (s) +2Fe2O3(s)=4Fe(S)+3CO2(g) ∆H4=+467.9kJ·mol-1 ⑤ 3CO(g) +Fe2O3(s)= 2Fe(S) + 3CO2(g) ∆H5=－24.8kJ·mol-1 目标式= ×④式+×③式-×⑤式 ΔH = × ∆H4 + × ∆H3 - × ∆H5 = -110.5kJ/mol 思路2：代数运算法 目标热化学方程式 C (s) + O2 (g) CO (g) ΔH =? 任务二 盖斯定律的应用 ① C (s) + O2(g) = CO2(g) ∆H1=－393.5kJ·mol-1 ④ 3C (s) +2Fe2O3(s)=4Fe(S)+3CO2(g) ∆H4=+467.9kJ·mol-1 ⑤ 3CO(g) +Fe2O3(s)= 2Fe(S) + 3CO2(g) ∆H5=－24.8kJ·mol-1 目标式= ×①式- ×⑤式+ ×④式 ΔH = ×∆H1 - × ∆H5 + × ∆H4 = -110.5 kJ/mol 目标热化学方程式 C (s) + O2 (g) CO (g) ΔH =? 思路2：代数运算法 学习评价 C (s) + H2O (g) = CO (g)+H2(g) ∆H1=+131.5 kJ/mol C (s) +CO2(g) = 2CO(g) ∆H2=+172.5 kJ/mol 3、根据下列方程式，求得C (s) + 2H2O (g) = CO2 (g) + 2H2(g) ∆H3 CO2 (g)+ 2H2 (g)+C(s) 2C(s)+2H2O (g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH2 2ΔH1 ΔH3 途径一 途径二 ∆H3=+90.5 kJ/mol ∆H3 + ∆H2 = 2∆H1 ∆H3 = 2∆H1 - ∆H2 确定目标，未已对照找唯一， 同向相加反向相减， 系数成比例，运算带符号 方法一： 方法二： =+90.5 kJ/mol ∆H3 = 2∆H1 - ∆H2 学习评价 4、已知下列反应的反应热 CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1= －870.3 kJ/mol C(s) + O2 (g) = CO2(g) △H2= －393.5 kJ/mol H2(g) + ½ 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) 解： ④= ②×2 +③×2- ① △H4= 2△H2 +2△H3－△H1 ① ② ④ ③ = －488.3 kJ/mol 学习评价 5、“嫦娥”五号预计在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。 已知： ①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g) ΔH1＝＋10.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－543 kJ·mol－1 写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式： 。 2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) 由2×②－①得： ΔH＝2×ΔH2－ΔH1 = 2×(－543 kJ·mol－1) －(＋10.7 kJ·mol－1) ＝－1 096.7 kJ·mol－1 ΔH＝－1096.7 kJ·mol－1 学习评价 6、下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是（ ） A、△H3＜0 B、△H1+△H2+△H3=0 C、按照Cl、Br、I的顺序，△H2依次减少 D、一定条件下，拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ 能量，则该条件下△H3=-2a kJ/mol B 学习评价 7、已知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆矾分解的热化学方程式为CuSO4•5H2O(s) = CuSO4(s)+5H2O(l) △H=+Q1kJ/mol 室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液 时放热Q2kJ，则（ ） A、Q1>Q2 B、Q1=Q2 C、Q1<Q2 D、无法确定 A 课堂小结 盖斯定律 内容 特点 计算方法 虚拟路径法 代数运算法 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。 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。 确定目标，未已对照找唯一， 同向相加反向相减， 系数成比例，运算带符号 $$