化學反應中熱效應反應熱的計算蓋斯定律4/5/20251第1頁1、相關熱化學方程式計算例1、在一定條件下,CO和CH4燃燒熱化學方程式分別為:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H=－566KJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=－890KJ/mol由1摩CO和3摩CH4組成混和氣在上述條件下完全燃燒時,釋放熱量為()A．2912KJ

B.2953KJ

C.3236KJ

D.3867KJB4/5/20252第2頁怎樣測定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)反應熱△H1①能直接測定嗎？怎樣測？②若不能直接測，怎么辦？4/5/20253第3頁①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol①+②=③，

則ΔH1+ΔH2=ΔH3所以，ΔH1=ΔH3-ΔH2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol應用了什么規律？4/5/20254第4頁蓋斯定律？

不論化學反應是一步完成或分幾步完成，其反應熱是相同。

化學反應焓變（ΔH）只與反應體系始態和終態相關，而與反應路徑無關。4/5/20255第5頁一．蓋斯定律：1.蓋斯定律內容:不論化學反應是一步完成或分幾步完成,其反應熱是相同.換句話說,化學反應反應熱只與反應體系始態和終態相關,而與反應路徑無關。4/5/20256第6頁△H＝△H1+△H22.蓋斯定律直觀化4/5/20257第7頁CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3=+實例14/5/20258第8頁C(s)+1/2O2(g)==CO(g)△H1＝？CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g)△H3＝-393.5kJ/mol+)△H1+△H2=△H3

∴△H1=△H3－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol4/5/20259第9頁

有些化學反應進行很慢或不易直接發生，極難直接測得這些反應反應熱，可經過蓋斯定律取得它們反應熱數據。2．蓋斯定律應用關鍵：目標方程式“四則運算式”導出。方法：寫出目標方程式確定“過渡物質”（要消去物質）然后用消元法逐一消去“過渡物質”，導出“四則運算式”。4/5/202510第10頁【例題1】已知①CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol

試計算④2CO(g)＋4H2(g)====H2O(l)＋C2H5OH(l)ΔH

【解】：依據蓋斯定律，反應④不論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱效應都是相同。下面就看看反應④能不能由①②③三個反應經過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應④能不能分成①②③幾步完成。①×2+②×4-③=④

所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol

4/5/202511第11頁你知道神六火箭燃料是什么嗎？例２：某次發射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態H2O。已知：N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態下，請寫出發射火箭反應熱化學方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

4/5/202512第12頁例３、同素異形體相互轉化但反應熱相當小而且轉化速率慢，有時還很不完全，測定反應熱很困難。現在可依據蓋斯提出觀點“不論化學反應是一步完成或分幾步完成，這個總過程熱效應是相同”。已知：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；=-2983.2kJ/molH1P(s、紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；=-738.5kJ/molH2試寫出白磷轉化為紅磷熱化學方程式

。

P4(s、白磷)=4P(s、紅磷)；=-29.2kJ/molH4/5/202513第13頁例４、使18g焦炭發生不完全燃燒，所得氣體中CO占體積，CO2占體積，

已知：C(S)+O2(g)=CO(g)；△H=－Q1

KJ/mol,CO(g)+O2(g)=CO2(g)；△H=－Q2

KJ/mol

A、1/3Q1KJB、1/3Q2KJC、1/3(Q1+Q2)KJD、1/2Q2KJ與這些焦炭完全燃燒相比較，損失熱量是（）

D4/5/202514第14頁（2）298K，101kPa時，合成氨反應熱化學方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=-92.38kJ/mol。在該溫度下，取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在進行反應，測得反應放出熱量總是少于92.38kJ，其原因是什么？

該反應是可逆反應，在密閉容器中進行該反應將到達平衡狀態，1molN2(g)和3molH2(g)不能完全反應生成2molNH3(g)，因而放出熱量總小于92.38kJ學與思4/5/202515第15頁1.已知25℃、101kPa下，石墨、金剛石燃燒熱化學方程式分別為：

據此判斷，以下說法正確是（）A.由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨能量比金剛石低B.由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨能量比金剛石高C.由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨能量比金剛石低D.由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨能量比金剛石高A4/5/202516第16頁2.已知①2C（S）+O2（g）-===2CO（g）△H=-221.0kJ/mol，②2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol則制備水煤氣反應C(S)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)△H為()A、+262.6kJ/molB、-131.3kJ/molC、-352.kJ/molD、+131.3kJ/molD4/5/202517第17頁練習1.按照蓋斯定律，結合下述反應方程式，回答下列問題，已知：(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3·

H2O(aq)△H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)△H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)△H5=？則第（5）個方程式中反應熱△H是________。依據蓋斯定律和上述反應方程式得：(4)+(3)+(2)-(1)=(5)，即△H5=+16.3kJ/mol4/5/202518第18頁求混合物組成[例4]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒化學方程式為：2H2(q)+O2(q)=2H2O(l)ΔH

=-571.6kJ/molC3H8(q+5O2(=3CO2(q+4H2O(l)ΔH=-

2220kJ/mol5mol氫氣和丙烷混合氣完全燃燒時放熱3847kJ則氫氣和甲烷體積比為()(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1B4/5/202519第19頁

解1：設H2、C3H8物質量分別為x，y

x+y=5(571.6/2)(x)+2220y=3847V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1

x=3.75moly=1.25mol4/5/202520第20頁解2：1molH2燃燒放熱285.8kJ

1mol

混合氣

燃燒放熱

3847kJ/5

=769.4

kJH2285.8C3H