第1课时盖斯定律学习目标1.知道盖斯定律的内容,了解其在科学研究中的意义。2.能应用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。学习过程一、盖斯定律1.内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是的。或者说,化学反应的反应热只与反应体系的有关,而与反应的无关。2.盖斯定律的重要意义:有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。如果应用,可以间接地把它们的计算出来。3.盖斯定律的应用:(1)虚拟路径法若反应物A变为生成物E,可以有三个途径:①由A直接变为生成物E,反应热为ΔH。②由A经过B变成E,反应热分别为ΔH1、ΔH2。③由A经过C变成D,再由D变成E,反应热分别为ΔH3、ΔH4、ΔH5,如图所示:则有ΔH==。(2)加合法即运用所给的热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。【例1】已知:①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1②CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH2=-283.0kJ·mol-1求:③C(s)+12O2(g)CO(g)的反应热ΔH3【例2】实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH,但可测出CH4燃烧反应的ΔH1,根据盖斯定律求ΔH4。CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-890.3kJ·mol-1(1)C(石墨)+O2(g)CO2(g)ΔH2=-393·5kJ·mol-1(2)H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH3=-285.8kJ·mol-1(3)C(石墨)+2H2(g)CH4(g)ΔH4=?(4)【归纳】应用盖斯定律计算反应热时的注意事项:1.关键:设计合理的反应过程,适当加减已知方程式及ΔH。2.突破口:看好待求方程式的化学计量数,当热化学方程式同乘或同除一个数时,ΔH也必须同乘或同除这个数。3.正反应和逆反应的ΔH数值相等,符号相反,书写时“+”不能省略。【跟踪练习】1.已知下列热化学方程式:①H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1②H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1③C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1④C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1回答下列各问:(1)上述反应中属于放热反应的是(填序号)。(2)H2的燃烧热ΔH=;C的燃烧热ΔH=。(3)燃烧10gH2生成液体水,放出的热量为。(4)CO的燃烧热ΔH=;其表示燃烧热的热化学方程式为。2.已知下列热化学方程式:①Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-25kJ·mol-1②3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-47kJ·mol-1③Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+19kJ·mol-1写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO2的热化学方程式:。随堂检测1.已知:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH1;2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH2;2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH3常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况),经完全燃烧后恢复至常温,则放出热量为()A.|0.4ΔH1+0.05ΔH3|B.|0.4ΔH1+0.05ΔH2|C.|0.4ΔH1+0.1ΔH3|D.|0.4ΔH1+0.2ΔH3|2.人体内葡萄糖的消耗可用下述化学方程式表示:C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2800kJ·mol-1,如果某人每天消耗12540kJ热量,他每天至少要摄入葡萄糖()A.806gB.1000gC.1250gD.1500g3.已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:C(金刚石,s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-395.41kJ·mol-1,C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.51kJ·mol-1,则金刚石转化石墨时的热化学方程式为:。由此看来更稳定的碳的同素异形体为。若取金刚石和石墨混合晶体共1mol在O2中完全燃烧,产生热量为QkJ,则金刚石和石墨的物质的量之比为(用含Q的代数式表示)。参考答案学习过程一、1.相同始态和终态途径2.盖斯定律反应热3.ΔH1+ΔH2ΔH3+ΔH4+ΔH5【例1】解法一:虚拟路径法ΔH1=ΔH2+ΔH3ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5kJ·mol-1-(-283.0kJ·mol-1)=-110.5kJ·mol-1解法二:加合法因反应①②③之间存在关系:①-②=③所以ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5kJ·mol-1-(-283.0kJ·mol-1)=-110.5kJ·mol-1【例2】可以设计一个途径,使反应物经过一些中间步骤最终得到产物:因为反应式(1)、(2)、(3)和(4)之间有以下关系:(2)+(3)×2-(1)=(4)所以ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5kJ·mol-1+2×(-285.8kJ·mol-1)-(-890.3kJ·mol-1)=-74.8kJ·mol-1【跟踪练习】1.(1)①②③④(2)-285.8kJ·mol-1-393.5kJ·mol-1(3)1429kJ(4)-283kJ·mol-1CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-12.FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)ΔH=-11kJ·mol-1随堂检测1.A2.A3.C(金刚石,s)C(石墨,s)ΔH=-1.90kJ·mol-1石墨Q-393.51395.41-Q
