高二化学选修四第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算例
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(盖斯定律)【知识要点】盖斯定律及其应用已知石墨的燃烧热:△H=-393.5kJ/mol1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式【结论】正逆反应的反应热效应数值相等,符号相反。【强调】“+”不能省去。【思考1】为什么在热化学反应方程式中通常可不
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明反应条件?原因:热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应【思考2】如何测定如下反应:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热△H1①能直接测定吗?如何测?不能。因无法控制不生成CO2②若不能直接测,怎么办?可通过计算【新课】1、盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其 反应热 相同。换句话说,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。2、盖斯定律直观化△H1、△H2、△H3三种之间的关系如何?找出能量守恒的等量的关系图1图2找起点AC找终点CB过程A→B→CA→CC→A→B C→B列式△H1+△H2=△H3△H1+△H3=△H2〖例题1〗试利用298K时下列反应焓变的实验数据,计算在此温度下C(s)+O2(g)=CO(g)的反应焓变? 反应3C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ·mol-1 反应1CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ·mol-1 反应2方法1:以盖斯定律原理求解,以给出的反应为基准(1)找起点C(s),(2)终点是CO2(g),(3)总共经历了两个反应C→CO2;C→CO→CO2。(4)也就说C→CO2的焓变为C→CO;CO→CO2之和。则△H1=△H3+△H2方法2:以盖斯定律原理求解,以
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的反应为基准(1)找起点C(s),(2)终点是CO(g),(3)总共经历了两个反应C→CO2→CO。(4)也就说C→CO的焓变为C→CO2;CO2→CO之和。注意:CO→CO2焓变就是△H2那CO2→CO焓变就是—△H2方法3:利用方程组求解(1)找出头尾同上(2)找出中间产物CO2(3)利用方程组消去中间产物 反应1+(-反应2)=反应3(4)列式: △H1—△H2=△H3∴△H3=△H1-△H2=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol〖例题2〗根据下列热化学方程式
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,C(s)的燃烧热△H等于 (D)C(s)+H2O(l)===CO(g)+H2(g) △H1=+175.3kJ·mol—12CO(g)+O2(g)==2CO2(g) △H2=—566.0kJ·mol—12H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H3=—571.6kJ·mol—1A.△H1+△H2—△H3 B.2△H1+△H2+△H3C.△H1+△H2/2+△H3 D.△H1+△H2/2+△H3/2〖练习1〗已知氟化氢气体中有平衡关系:2H3F33H2F2 △H1=akJ·mol—1H2F22HF △H2=bkJ·mol—1已知a、b均大于0;则可推测反应:H3F33HF的△H3为(D)A.(a+b)kJ·mol—1 B.(a—b)kJ·mol—1C.(a+3b)kJ·mol—1 D.(0.5a+1.5b)kJ·mol—1〖练习2〗由金红石TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤为:TiO2TiCl4Ti已知:①Cs+O2g=CO2g H1=3935kJ·mol1②2COg+O2g=2CO2g H2=566kJ·mol1③TiO2s+2Cl2g=TiCl4s+O2g H3=+141kJ·mol1则TiO2s+2Cl2g+2Cs=TiCl4s+2COg的H= -80kJ·mol-1 。【解析】③+①×2-②就可得TiO2s+2Cl2g+2Cs=TiCl4s+2COg,则ΔΗ=ΔΗ3+ΔΗ1×2-ΔΗ2=-80kJ·mol-1。〖例题3〗发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和NO2作氧化剂,这两者反应生成N2和水蒸气.又已知:①N2(气)+2O2(气)=2NO2(气) △H=+67.7kJ/mol②N2H4(气)+O2(气)=N2(气)+2H2O(气) △H=-534kJ/mol试写出肼与NO2反应的热化学方程式2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.7kJ/mol〖练习3〗已知下列热化学方程式:(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25kJ·mol-1(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47kJ·mol-1(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19kJ·mol-1写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H=-11kJ/mol。【解析】①×3-②-③×2就可得6FeO(s)+6CO(g)=6Fe(s)+6CO2(g) △H=-66kJ/mol即FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H=-11kJ/mol。〖练习4〗已知下列反应的反应热为:(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8kJ/mol试计算下列反应的反应热:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)见P13:⑵×2+⑶×2-⑴可得2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) △H=-488.3kJ/mol〖练习5〗(2010广东理综卷)9.在298K、100kPa时,已知:2H2O(g)==O2(g)+2H2(g)△H1Cl2(g)+H2(g)==2HCl(g)△H22Cl2(g)+2H2O(g)==4HCl(g)+O2(g)△H3则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是(A)A.△H3=△H1+2△H2B.△H3=△H1+△H2C.△H3=△H1-2△H2D.△H3=△H1-△H2(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)图1图2ABCBAC△H1△H1△H2△H2△H3△H3