1-3-1蓋斯定律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．理解蓋斯定律的涵義，2．能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算。【重、難點(diǎn)】蓋斯定律的應(yīng)用【復(fù)習(xí)】1、什么叫熱化學(xué)方程式？2、H2(g)+l/202(g)==H20(g)△+=—241.8kJ/mol那么，屯的燃燒熱AH應(yīng)該是多少？(已知：HO(g)==HO(l)△H=—44kJ/mol)22【學(xué)習(xí)過程】在化學(xué)研究和生產(chǎn)應(yīng)用中，往往要通過實(shí)驗(yàn)測定一些物質(zhì)反應(yīng)的反應(yīng)熱，但并不是所有反應(yīng)都能準(zhǔn)確的測定出反應(yīng)熱。因?yàn)橛行┓磻?yīng)進(jìn)行的很慢，有些反應(yīng)不易直接發(fā)生，有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純，這只能通過化學(xué)計(jì)算的方式間接獲得。例如能否直接測出這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱：C(s)+l/202(g)==C0(g)△H=?因很難控制使其只生成CO而無CO2,因此不能直接測出△H。這就必須學(xué)習(xí)新的知識來解決。一、蓋斯定律1、概念：或者說化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與有關(guān)，而與無關(guān)，這就是蓋斯定律。2、對蓋斯定律的圖示理解如由A到B可以設(shè)計(jì)如下兩個(gè)途徑::途徑一:A—B(AH)途徑二：A—CB(AH+Ah)l2則焓變AH、AH、AH的關(guān)系可以表示為2即兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，△也可同時(shí)相加減。3、蓋斯定律是哪些自然規(guī)律的必然結(jié)果？是質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律的共同體現(xiàn)，反應(yīng)是一步完成還是分步完成，最初的反應(yīng)物和最終的生成物都是一樣的，只要物質(zhì)沒有區(qū)別，能量也不會(huì)有區(qū)別。4、蓋斯定律的應(yīng)用找出能量守恒的等量的關(guān)系(填寫表中空白)步驟圖1圖2找起點(diǎn)A找終占J人k、八、、C過程A-B-CA-C列式△H+AH=AH1235、蓋斯定律的應(yīng)用實(shí)例蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得但可通過間接的方法測定。例題1、試?yán)?98K時(shí)下列反應(yīng)焓變的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，C(s)+O(g)=CO(g)△+=—393.5KJ?mol-i反應(yīng)CO(g)+1/2O(g)=CO(g)^^=—283.0KJ?mol-i反應(yīng)計(jì)算在此溫度下C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)焓變△H3.反應(yīng)3方法1：以蓋斯定律原理求解，以要求的反應(yīng)為基準(zhǔn)找起點(diǎn)C(s),終點(diǎn)是CO2(g),總共經(jīng)歷了兩個(gè)反應(yīng)C-COC-CO-CO。2；2也就說C-CO的焓變?yōu)镃-CO；CO-CO之和。22則厶H=^H+AH132求解：C-COAH=AH—AH=—110.5KJ?mol-112方法2：利用方程組求解，即兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，仝H可同時(shí)相加;咸。找出頭、尾、同上。找出中間產(chǎn)物COj,利用方程組消去中間產(chǎn)物，反應(yīng)1-反應(yīng)2=反應(yīng)3列式：aHi—aH2=aH3求解可得aH3=aHi—aH2110.5KJmol'1利用方程組求解，是常用的解題方法。歸納：利用方程組求解的解題步驟確定待求的反應(yīng)方程式；找出待求方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式的什么位置；根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)和位置的需要對已知方程式進(jìn)行處理，或調(diào)整計(jì)量數(shù)，或調(diào)整反應(yīng)方向(此時(shí)AH要改變符號)；實(shí)施疊加并檢驗(yàn)上述分析的正確與否。例2、科學(xué)家蓋斯曾提出：“不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過程的熱效應(yīng)是相同的。”利用蓋斯定律可測某些特殊反應(yīng)的熱效應(yīng)。P(s,白磷)+50(g)=P0(s)AH二-2983.2KJ?mol-i24101P(s，紅磷)+5/4O(g)=l/4P0(s)AH=—738.5KJ?mol-i4102則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式。相同的狀況下，能量較低的是；白磷的穩(wěn)定性比紅磷(填“高”或“低”)。解析：依題意求：P(s，白磷)=4P(s，紅磷)AH二？(3)O和PO是中間產(chǎn)物42410已知方程：(3)=(1)—4X(2)據(jù)蓋斯定律有：△'△Hi—4AH2=(2983.2+4X738.5)kJ/mol=—29-2kJ/mo1，即P(s,白磷)=4P(s,紅磷)AH=—29.2kJ/mol4白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，穩(wěn)定性比紅磷低(能量越低越穩(wěn)定)例3、試驗(yàn)中不能直接測出由石墨和氫氣合成甲烷反應(yīng)的，但可測出C(石墨)、H、和42CH的燃燒熱，請根據(jù)蓋斯定律求AH44CH(g)+20(g)=CO(g)+2HO(l)AH=-890.3kJ/mol①42221C(石墨，s)+O(g)=CO(g)△H^r一393.5kj?mol-i②H(g)+1/2O(g)=HO(l)△H=－285.8kJ/mol③C(石墨，s)+2H(g)=CH(g)△H④244解析：已知方程：④=②+2X3—①據(jù)蓋斯定律有：AH=△H+2XAH--△H4231=一393.5kj?mol-i+2X(—285.8kJ/mol)--(—890.3kJ/mol)=一74.8kj?mol-i【疑點(diǎn)反饋】(通過本課學(xué)習(xí)、作業(yè)后你還有哪些沒有搞懂的知識，請記錄下來)【課堂練習(xí)】1．下列關(guān)于反應(yīng)熱的說法正確的是()當(dāng)AH為“-”時(shí)，表示該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)已知C(s)+O2(g)—CO(g)的反應(yīng)熱為-110.5kJ?mol-1，說明碳的燃燒熱為110.5kJ?mol-1反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物所具有的能量和生成物所具有的能量無關(guān)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)【答案】D【解析】A中AI偽￥0寸仮應(yīng)為吸熱反應(yīng),錯(cuò)誤。E中生成物為C0,不是碳的燃燒熱錯(cuò)誤。C中反應(yīng)熱的犬小與反應(yīng)物和生成物的能量有關(guān)‘錯(cuò)誤。D為蓋斯定律,正確。2.已知25°C、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：C(石墨，$)+。2(g)CO?(g)AH=-393.51kj?mol-iC(金剛石,s)+O(g)^=巴(g)AH=-395.41kj?mol-i據(jù)此判斷，下列說法中正確的是()。由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng);石墨的能量比金剛石的低由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng);石墨的能量比金剛石的高由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng);石墨的能量比金剛石的低由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng);石墨的能量比金剛石的高【答案】A【解析】由①-②得：c(石墨,s)^=C(金剛石,s)△H=+1.9kj?mol-i，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),石墨的能量比金剛石的能量低，石墨更穩(wěn)定，故正確答案為A。3．已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱:CHCOOH⑴+20(g)——2C0(g)+2H0⑴△H=-870.3kj?mol-i2221C(s)+0(g)——CO?(g)△H=-393.5kj?mol-iH(g)+0(g)—H0(l)△H=-285.8kj?mol-iTOC\o"1-5"\h\z2223則下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為()。2C(s)+2H(g)+0(g)——CHCOOH⑴223△H=+488.3kj?mol-i△H=-244.15kj?mol-i△H=-977.6kj?mol-i△H=-488.3kj?mol-i【答案】D【解析】所求反應(yīng)由(2)X2+(3)X2-(i)所得，則△H=AH/2+AH3X2-A片=-488.3kj?mol-i。根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式I2(g)+H2(g)_2HI(g)△H=-9.48kJI(s)+H(g)—2HI(g)△H=26.48kJ下列判斷正確的是()。254gI2(g)中通入2gH2(g),反應(yīng)放熱9.48kJ1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00kJ反應(yīng)⑴的產(chǎn)物比反應(yīng)⑵的產(chǎn)物穩(wěn)定反應(yīng)⑵的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)⑴的反應(yīng)物總能量低【答案】D【解析】反應(yīng)是可逆反應(yīng)‘反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化,AJ頁錯(cuò)誤;利用蓋斯定律可得出1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差35.96kJ,錯(cuò)誤項(xiàng)正確;同一種物質(zhì)在相同條件下'能量一樣多頁錯(cuò)誤。已知熱化學(xué)方程式:SO2(g)+O2(g)S03(g)△H=-98.32kj?mol-i，在容器中充入2molS02和1m