高二预习课程第二讲热化学方程式盖斯定律.docx

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热化学方程式& 盖斯定律
学问回忆
总结常见反响的吸放热规律
常见的放热反响有燃烧反响；酸碱中和反响；大局部的化合反响；金属与酸反响；活泼金属与水反响。常见的吸热反响有大局部分解反响N；H Cl和Ba(OH)·8H O 的反响
4 2 2
说出两种计算ΔH 的方法
ΔH＝反响物的键能总和－生成物的键能总=生和成物的总能量－反响物的总能量
画出吸放热反响过程中能量变化图
放热反响吸热反响
课堂探究
热化学方程式
表示参与反响物质的量和反响热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式请看以下几个例子，思考以下两问题！
200℃
H (g)+I (g)======2HI(g) ∆H =－
101kPa
2 2
1 / 8
预习课程˙热化学方程式&盖斯定律
H (g)+1/2 O (g)==H O(g) ∆H =－
2 2 2
H (g)+1/2 O (g)==H O(l) ∆H =－
2 2 2
2H (g)+ O (g)==2H O(g) ∆H =－
2 2 2
与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？
正确书写热化学方程式应留意哪几点？
热化学方程式表示的意义
反响物和生成物的种类、聚拢状态
反响中各物质的物质的量比和质量比
c)
留意：
反响中放出或吸取的热量
在方程式中H 表示了什么意义？
∆H(kJ/mol它)
表示每摩尔反响所放出的热量
如：N (g)+3H(g) 2NH (g) ∆H＝－ 示1molN 和3molH 。
2 2 3 2 2
事实上将1molN 和3molH 放在密闭容器中进展反响，。为什么
2 2
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预习课程˙热化学方程式&盖斯定律
根底演练
【例1】 写出以下反响的热化学方程式
1molC(固态)与适量H O(气态) 反响，生成CO(气态)和H (气态)，吸取 的热量
2 2
(固态) 与适量O (气态) 反响，生成CuO(固态)，放出 kJ 的热量
2
H 完全燃烧生成液态水和CO 放出的热量为 ，写出C H
燃烧的热化学方程式。
2 2 2 2 2
1mol N (g)与适量H (g)起反响生成NH
(g)，放出 热量。
2 2 3
1mol N (g)与适量O (g)起反响生成NO
(g)，吸取 68kJ 热量。
2 2 2
1mol Cu(s)与适量O (g)起反响生成CuO(s)，放出 157kJ 热量。
2
1mol C(s)与适量H O (g)起反响生成CO(g)和 H (g)，吸取 热量。
2 2
卫星放射时可用肼〔N H 〕作燃料，1mol N H (l)在 O (g)中燃烧，生成N (g)和 H O (l)，放出
2 4 2 4 2 2 2
622kJ 热量。
汽油的重要成分是辛烷〔C H
8
5518kJ 热量。
〕，1mol C
18
H
8 18
(l) 在 O
2
中燃烧，生成CO (g)和 H
2
O (l)，放出
2
【例2】 1 ，写出其热化学方程式。
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预习课程˙热化学方程式&盖斯定律
【例3】 充分燃烧a g 乙炔气体时生成 1mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的选项是
A. 2C H (g)+5O (g)=4CO (g)+2H O(l)
∆H=－4b kJ
2 2 2 2 2
B. 2C H (g)+5O (g)=4CO (g)+2H O(l)
∆H=－4b kJ/mol
2 2 2 2 2
H (g)+5/2O (g)=2CO (g)+H
O(g)
∆H=－4b kJ/mol
2 2 2 2 2
D. 2C H (g)+5O (g)=4CO (g)+2H O(l)
∆H=＋4b kJ/mol
2 2 2 2 2
E. 2C H (g)+5O (g)=4CO (g)+2H O(l)
∆H=－2b kJ/mol
2 2 2 2 2
【例4】
H (g )＋1/2O (g )＝ H O (g ) ∆H = a kJ/mol
2 2 2 1
2H ( g )＋O ( g ) ＝2H O ( g ) ∆H = b kJ/mol
2 2 2 2
H ( g )＋1/2O ( g ) ＝ H O( l ) ∆H = c kJ/mol
2 2 2 3
2H ( g )＋O ( g ) ＝2H O( l ) ∆H = d kJ/mol
2 2 2 4
则 a、b、c、d 的关系正确的选项是 ( )
A．c<a<0 B．b>d>0 C．2a=b< 0 D．2c=d>0
【例5】 在 1×105Pa，298K 条件下，2mol 氢气燃烧生成水蒸气放出 484kJ 热量，以下热化学方程式正确的选项是 ( )
A．H O(g)＝H (g)＋1/2O (g) ∆H＝＋242kJ·mol－1
2 2 2
B． 2H (g)＋O (g)＝2H O ∆H＝－484kJ·mol－1
2 2 2
C．H (g)＋1/2O (g)＝H O(g) ∆H＝＋242kJ·mol－1
2 2 2
D．2H (g)＋O (g)＝2H O(g) ∆H＝＋484kJ·mol－1
2 2 2
【例 】
6 沼气是一种能源，它的主要成分是CH 。 mol CH 完全燃烧生成 CO 和 H O 时，放出 445 kJ
4 4 2 2
的热量。则以下热化学方程式中正确的选项是( )
A．2CH (g)＋4O (g) ＝2CO (g) ＋4H O(l) ∆H = +890 kJ/mol
4 2 2 2
B．CH ＋2O ＝ CO ＋ H O ∆H＝－890 kJ/mol
4 2 2 2
C．CH (g)＋2O (g) ＝ CO (g) ＋2H
O(l) ∆H＝－890 kJ/mol
4 2 2 2
D．1/2CH ( g )＋O ( g ) ＝ 1/2CO ( g ) ＋H O ( l ) ∆H＝－890 kJ/mol
4 2 2 2
2 1
【例7】 在同温同压下，以下各组热化学方程式中Q ＞Q 的是( )
A．H
(g)+Cl (g)=2HCl(g) ∆H＝－Q
1/2H
(g)+1/2Cl (g)=HCl(g) ∆H＝－Q
2 2 1 2 2 2
B．C(s)+1/2O
(g)=CO (g) ∆H＝－Q
C(s)+O
(g)=CO (g) ∆H＝－Q
2 1 2 2 2
C．2H
(g)+O
(g)=2H O(l) ∆H＝－Q
2H (g)+O
(g)=2H O(g) ∆H＝－Q
2 2 2 1 2 2 2 2
D．S(g)+O
(g)=SO (g) ∆H＝－Q
S(s)+O
=SO (g) ∆H＝－Q
2 2 1 2 2 2
2 2
【例8】 热化学方程式：S(g)+O (g)＝SO (g) ∆H＝－ 分析以下说法中正确的选项是( ) A．S(g)+O (g)＝SO (l) ∆H>－
2 2
B．S(g)+O (g)＝SO
2
(l) ∆H<－
2
4 / 8
C．1molSO
2
D．1molSO
2

的键能总和大于 1molS 和 1molO
2
的键能总和小于 1molS 和 1molO
2
预习课程˙热化学方程式&盖斯定律
键能之和键能之和
课堂探究
在化学科研中，常常要测量化学反响的反响热，但是某些物质的反响热，由于种种缘由不能直接测得，只 能通过化学计算的方式间接获得。如对于反响：C(s)+1/2O2(g) = CO(g)，由于 C 燃烧时不行能完全生成CO，
总有一局部CO2 生成，因此这个反响的△H 无法直接测得，那么该反响的反响热是如何确定的呢？
盖斯定律
化学反响的反响热只与反响的始态〔各反响物〕和终态〔各生成物〕有关，而与具体反响进展的途径 无关，假设一个反响可以分几步进展，则各分步及反响的反响热之和与该反响一步完成的反响热是一样的， 这就是盖斯定律。
例如：
H
2(g)
1 O 2

2(g)
= H O
2

(l)
DH ]
1
¾D¾H ®
H
2(g)
1 O 2
2(g)
H O
2 (l)
H O
2 (g)
□ DH
2
可以通过两种途径来完成。如上图表：：
H
2(g)
1 O 2

2(g)
= H O
2

(g)
; DH
1
= － / mol
H O = H O
；DH
= － / mol
2 〔g〕
2 〔l〕 2
依据盖斯定律，则
DH = DH ＋DH
= － / mol +〔－ / mol〕= － / mol
1 2
其数值与用量热计测得的数据一样。
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预习课程˙热化学方程式&盖斯定律
例如：
请思考：由起点A 到终点B 有多少条途径？从不同途径由A 点到B 点的位移有什么关系?
盖斯定律应用
盖斯定律：当某一物质在定温定压下经过不同的反响过程，生成同一物质时，无论反响是一步完成还是分几步完成，总的反响热是一样的。即反响热只与反响始态〔各反响物〕和终态〔各生成物〕有关，而 与具体反响的途径无关。应用盖斯定律进展简洁计算，关键在于设计反响过程，同时留意：
⑴当反响式乘以或除以某数时，∆H 也应乘以或除以某数。
⑵反响式进展加减运算时，∆H 也同样要进展加减运算，且要带“+”、“-”符号，即把∆H 看作一个整体进展运算。
⑶通过盖斯定律计算比较反响热的大小时，同样要把∆H 看作一个整体。
⑷在设计的反响过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
⑸当设计的反响逆向进展时，其反响热与正反响的反响热数值相等，符号相反。
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根底演练
【例1】
⑴ H

2(g)

1 O
2 2(g)

= H O DH akJ / mol
； ＝
2 (g) 1
⑵ 2H2(g
) + O2(g
) = 2H2O(g
；DH ＝bkJ / mol
)
2
⑶ H + 1 O
2(g) 2 2(g)
= H O DH ckJ / mol
； ＝
2 (l) 3
⑷ 2H2( ) + O2( ) = 2H2O( )；DH ＝dkJ / mol
g g l 4
以下关系式中正确的选项是〔 〕
A．a＜c ＜0 B．b＞d＞0
C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0
【例2】 25℃、101kPa 下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C
(石墨)
+ O2(g)
= CO
；DH = -/ mol
2(g)
C
(金刚石)
+ O2(g)
= CO
；DH = - / mol
2(g)
据此推断，以下说法中正确的选项是〔 〕 A．由石墨制备金刚石是吸热反响；石墨的能量比金刚石的低B．由石墨制备金刚石是吸热反响；石墨的能量比金刚石的高C．由石墨制备金刚石是放热反响；石墨的能量比金刚石的低D．由石墨制备金刚石是放热反响；石墨的能量比金刚石的高
【例3】盖斯定律在生产和科学争论中有很重要的意义。有些反响的反响热虽然无法直接测得，但可通过间 接的方法测定。现依据以下的 5 个反响 (由氨气、 HCl 和水制备 NH4C1 水溶液 )。请推断反
应④的反响热 。
△
①NH (g)+HCl(g)=NH Cl(s) H=-176kJ/mol
3 4
△
②NH (g)+H O(l)=NH (aq) H=- ／ mol
3 2 3
△
③HCl(g)+H O(l)=HCl(aq) H=- ／ mol
2
④NH C1(s)+H O(1)=NH C1(aq)
4 2 4
△
⑤NH (aq)+HCl(aq)=NH C1(aq) H=- ／ mol
3 4
【例 4】 以下 热化学 反响方 程式：
△
Fe O (s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO (g) H=- ／ mol
2 3 2
1 2
Fe O (s)+
2 3
3 CO(g)==
Fe O (s)+CO (g) △H=- ／ mol
3 2 3 2
△
Fe O (s)+CO(g)==3FeO(s)+CO (g) H=+ ／ mol
3 4 2
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预习课程˙热化学方程式&盖斯定律
试写出 CO 气体复原 FeO 固体得到 Fe 固体和 CO 气体的热化学反响方程式：
2
学问导图
热化学方程式书写留意事项
盖斯定律应用留意事项
课后练习
练习1. 在火箭推动器中装有强复原剂肼(N H )和强氧化剂过氧化氢，当它们混合时，即产生大量氧气和水
2 4
蒸气，并放出大量热。 液态肼与足量过氧化氢反响，生成氮气和水蒸气， 的热量。
写出肼和过氧化氢的构造式。肼 ，过氧化氢 。(2)写出热化学方程式 。
△
H O(1)==H O(g) H＝+44kJ／mol，则 16g 液态肼与足量液态过氧化氢反响生成氮气和液态水
2 2
时，放出的热量是 kJ。
上述反响用于火箭推动剂，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是
。
练习2. 家用液化气中主要成分之一是丁烷。当10kg 丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时(101 kPa)， 放出热量 5 ×105kJ，丁烷燃烧的热化学方程式为
1
2
2
3
练习3. 有热化学方程式：SO (g)+ 2 O (g)==SO (g) △H =-／mol
现有 4molSO
2
参与反响，当放出 热量时，SO
2
的转化率最接近于( )。
％％ ％ ％
练习4. ：CH (g)+2O (g)==CO (g)+2H O(1) △H =- Q kJ
4 2 2 2 1
2H (g)+O (g)==2H O(g) △H =- Q kJ
2 2 2 2
2H (g)+O (g)==2H O(1) △H =- Q kJ
2 2 2 3
常温下，取体积比为 4:1 的甲烷和氢气的混合气体 (已折合成标准状况)，经完全燃烧后恢复至常温，则放出的热量为( )。
+ + + +
1 3 1 2 1 3 1 2
8 / 8