1.2.1 盖斯定律 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第一课时 反应热的计算 第一章　化学反应的热效应 第二节　反应热的计算 1 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。 氧弹热量计(全自动) 新课导入 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(难以控制反应的程度)，因此该反应的反应热是无法直接测定的。 C(s) + O2(g) CO(g) ΔH =? 该反应的反应热是冶金工业中非常有用的数据，那么我们该如何求出数值呢？ 新课导入 【思考与讨论】 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 海拔100米 海拔100米 (始态) (终态) 反应热 h＝300 m ΔH1 ΔH2 ΔH2= −ΔH1 ΔH1+ΔH2=0 同一起点登山至山顶，不管选哪一条路走，历经不同的途径和不同的方式，但山的高度是不变的。 概念意义 ΔH1 ΔH2 终态 始态 始态 终态 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。 1.一个化学反应，不管是一步完成的还是分几 步完成的，其反应热是相同的。 途径角度理解盖斯定律 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： ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 H2SO4 H2SO4·H2O H2SO4·2H2O H2SO4·3H2O ΔH1 ΔH2 ΔH3 ΔH 一、盖斯定律 反应热测定的发展简史 盖斯定律的应用 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 1、盖斯定律——虚拟路径法 若一个反应体系的始态到终态可以一步完成（反应热ΔH）。分两步进行：先从始态到a（反应热为ΔH1），再从a到终态（反应热为ΔH2）。 ΔH = ΔH1 + ΔH2 盖斯定律的意义：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 盖斯定律 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 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) 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 能量守恒角度理解盖斯定律 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。 例： 盖斯定律的应用 2、代数运算法 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 未知反应：C(s)＋ O2(g) CO(g) 【例】C (s) ＋ O2 (g) CO (g) ΔH＝? 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。 任务一 认识盖斯定律 3、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（反应产物不纯） 间接求算 反应热 运用盖斯定律计算反应热的解题模型： 先找出待求解反应的目标化学方程式 调方向：根据目标热化学方程式调整可用的已知热化学方程式的方向，同时调整∆H 的符号 调系数：根据目标热化学方程式将调整好方向的热化学方程式乘以某一个系数以便后续消去无关物质 将调整好的热化学方程式进行加合，以得到待求解的化学方程式的∆H 调整 加合 找出 盖斯定律的应用 盖斯定律的应用 学习任务一：写出肼(N2H4，液态)与NO2反应的热化学方程式 ①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ∆H1 = +66.4kJ/mol ②N2H4(l)+ O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ∆H2 = -534kJ/mol 2N2H4(l)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(g) ∆H = ? ∆H = -534kJ/mol*2-66.4kJ/mol=-1134.4kJ/mol N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) ∆H1 = +66.4kJ/mol 2N2H4(l)+ 2O2(g)=2N2(g)+4H2O(g) ∆H3 = -534kJ/mol*2 2N2H4(l)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(g) ∆H = ∆H3 + ∆H4 + 2NO2(g) = N2(g)+2O2(g) ∆H4 = -66.4kJ/mol 1.2 反应热的计算 二、反应热的计算 3. 已知： ① C（s）+O2（g）═CO2（g）　 ΔH1 ② 2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）　 ΔH2 ③ TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（s）+O2（g）　ΔH3 则反应 TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）═TiCl4（s）+2CO（g） 的 ΔH为（　　） A．ΔH3+2ΔH1+2ΔH2 B．ΔH3+2ΔH1+ΔH2 C．ΔH3+2ΔH1﹣2ΔH2 D．ΔH3+2ΔH1﹣ΔH2 D 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 4、石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是 C 随堂演练 小杨老师 15521324728 侵权必究 18 盖斯定律 内容 特点 计算方法 虚拟路径法 加合法 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。 ΔH=H终态-H始态= = 。 ΔH1+ΔH2 ΔH3+ΔH4+ΔH5 盖斯定律 内容 特点 计算方法 虚拟路径法 加合法 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。 【课堂小结】 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$