化学人教版（2019）选择性必修1 1.2.1.盖斯定律（共23张ppt）

(共23张PPT)
反应热的计算
盖斯定律
数据△H1表示H2燃烧热吗？
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1= -241.8kJ/mol
？？H2的燃烧热△H究竟是多少？如何计算？
已知：H2O(g)==H2O(l) △H2= -44kJ/mol
①
②
H2燃烧热的热化学方程式：
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)
③
③=①+②
△H3=△H1+△H2= -285.8kJ/mol
△H3
ΔH( )
H2O(g)
①ΔH1
H2(g)
H2O(l)
③ΔH3
②ΔH2
盖斯（俄国）
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。
盖斯
定律
终态
始态
反应热
一个化学反应，不管是一步完成的还
是分几步完成的，其反应热是相同的
间接计算
进行得很慢的反应
不容易直接发生的反应
生成物不纯的反应
查阅资料，已知：
②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2= -283.0kJ/mol
③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3= -393.5kJ/mol
①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=
① + ② = ③ ，即① =③-②
则 ΔH1 = ΔH3 - ΔH2= -393.5kJ/mol+283.0kJ/mol
　　　 = -110.5kJ/mol
？不能很好地控制反应的程度，故无法直接通过实验测得△H1
①与目标方程式中同一物质同侧：+
②与目标方程式中同一物质异侧：-
★盖斯定律的应用技巧★
思路：运用“四则运算”构建目标方程式，有时需要结合消元法
操作步骤：①确定目标热化学方程式
②找出已知方程式中的关键物质（即：与目标方程式相同的物质，在所有已知方程式中只出现一次）
③根据“关键物质”的位置和系数，运用“四则运算”构建目标方程式，计算△H
根据目标方程式中各物质的化学计量数通过×、÷来调整已知反应的化学计量数
=
P19第4
例：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：
①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol
2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) △H3 =？
△H3=2△H2 - △H1= -1135.2kJ/mol
2
-
【练习】写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa)
查燃烧热表知：
①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) △H1= -393.5kJ/mol
②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) △H2= -395.0kJ/mol
③C(石墨，s) = C(金刚石，s)
-
③= ①- ②
△H3= △H1 - △H2
= + 1.5 kJ/mol
【练习】已知下列各反应的焓变
①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s) △H1 = -1206.8 kJ/mol
②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s) △H2= -635.1 kJ/mol
③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H3 = -393.5 kJ/mol
试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变
④= ②+③-①
-
△H4 = △H2+△H3-△H1 =+ 178.2 kJ/mol
【练习】已知：
①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1；
②N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ·mol－1，
则2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH是(　　)
A.－386 kJ·mol－1 B.＋386 kJ·mol－1
C.－746 kJ·mol－1 D.＋746 kJ·mol－1
【解析】　利用盖斯定律可知①－②即可得，故该反应的ΔH＝－566 kJ·mol－1－180 kJ·mol－1＝－746 kJ·mol－1。　
C
-
【练习】已知
① CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol
② H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol
③C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l) ΔH3= －1370 kJ/mol
试计算: ④ 2CO(g)＋ 4 H2(g) = H2O(l)＋ C2H5OH (l) 的ΔH
根据④=①×2 + ②×4 - ③
则ΔH＝2ΔH1 ＋4ΔH2 －ΔH3
＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol
2
4
-
FeO(s)+CO(g)＝Fe(s)+CO2(g)
△H= 1/2△H1 -1/6△H2-1/3△H3
例：
Fe2O3(s)+3CO(g)＝2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1
3Fe2O3(s)+ CO(g)＝2Fe3O4(s)+ CO2(g) ΔH2
Fe3O4(s)+CO(g)＝3FeO(s)+CO2(g) ΔH3
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：
-1/3
1/2
-1/6
“消元法”消去中间产物
①
②
③
④
④=1/2①-1/6②-1/3③
【练习】已知：
2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)　 ΔH= -701.0 kJ·mol-1
2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)　 ΔH= -181.6 kJ·mol-1
则反应Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为(　　)
A.+519.4 kJ·mol-1 B.+259.7 kJ·mol-1
C.-259.7 kJ·mol-1 D.-519.4 kJ·mol-1
C
1/2①－1/2②
①
②
1/2
-1/2
【练习】已知：
①H2O(g)===H2O(l)　 ΔH1＝Q1 kJ·mol－1
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　 ΔH2＝Q2 kJ·mol－1
③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝Q3 kJ·mol－1
则反应C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)的反应热ΔH为
A．(Q1＋Q2＋Q3) kJ·mol－1 B．(3Q1＋Q2＋Q3) kJ·mol－1
C．(Q1－3Q2＋Q3) kJ·mol－1 D．(3Q1－Q2＋Q3) kJ·mol－1
D
①×3＋③－②
3
【练习】已知：
Al 2O 3(s)＋3C(s) = 2Al(s)＋3CO(g)　Δ H 1＝＋1 344.1 kJ· mol －1
2AlCl 3(g) = 2Al(s)＋3Cl 2(g)　Δ H 2＝＋1 169.2 kJ· mol －1
由Al 2O 3、C和Cl 2反应生成AlCl 3的热化学方程式为______________________________________
Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)=2AlCl3(g)＋3CO(g)　
ΔH＝＋174.9 kJ/mol
灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：①Sn(s、白)＋2HCl(aq)＝SnCl 2(aq)＋H 2(g) △H 1
②Sn(s、灰)＋2HCl(aq)＝SnCl 2(aq)＋H 2(g) △H 2
③Sn(s、灰) Sn(s、白) △H 3＝＋2.1kJ/mol
下列说法正确的是( )
A、△H1＞△H2
B、锡在常温下以灰锡状态存在
C、灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D、锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中，会自行毁坏
D
【2015全国卷Ⅱ 27（1）】甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g) =CH3OH（g）+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)= CO(g)+H2O(g) △H3
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
化学键 H—H C—O C O H—O C—H
E/（kJ.mol-1） 436 343 1076 465 413
由此计算△H1＝ kJ·mol-1，
已知△H2＝-58 kJ·mol-1，则△H3＝ kJ·mol-1
-99
＋41
【2017全国卷Ⅲ 28（3）】已知：
As(s)+3/2 H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+ 1/2 O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+ 2/5 O2(g) =As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的
ΔH =_________
2△H1-3△H2-△H3
【2017全国卷Ⅰ 28(2)】下图是通过热化学循环在较低温度
下由水或硫化氢分解制备H2的反应系统原理。
通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方
程式分别为_______________________________、
________________________________________，
制得等量H2所需能量较少的是_____________。
H2O(l)=H2(g)＋1/2 O2(g)ΔH＝+286 kJ/mol
H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol
系统(II)
(2018·全国卷Ⅰ)已知：
2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)　ΔH1＝－4.4 kJ·mol－1
2NO2(g)===N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1
则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋1/2O2(g)的ΔH＝　　　　kJ·mol－1。
＋53.1
1/2①－②
(2018·课标全国Ⅱ)CH4 CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
CH4 CO2催化重整反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·mol－1
C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1
该催化重整反应的ΔH＝　　　　kJ·mol－1。
＋247
③×2－①－②
(2019·全国卷Ⅲ)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
Ⅰ.CuCl2(s)=CuCl(s)＋1/2Cl2(g) ΔH1＝83 kJ·mol－1
Ⅱ.CuCl(s)＋1/2O2(g)=CuO(s)＋1/2Cl2(g) ΔH2＝－20 kJ·mol－1
Ⅲ.CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH3＝－121 kJ·mol－1
则4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝　　　　kJ·mol－1。
－116
（①+②+③）×2
(2020·全国卷Ⅰ)硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：
SO2(g)＋1/2O2(g)????SO3(g) ΔH＝－98 kJ·mol－1。
钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：____________________________
由图知：
V2O4(s)＋SO3(g)=V2O5(s)＋SO2(g)　
ΔH2＝－24 kJ·mol－1①，
V2O4(s)＋2SO3(g)=2VOSO4(s)　
ΔH1＝－399 kJ·mol－1②。
根据盖斯定律，由②－①×2得：2V2O5(s)＋2SO2(g)=2VOSO4(s)＋V2O4(s)　
2V2O5(s)＋2SO2(g)===2VOSO4(s)＋V2O4(s)　ΔH＝－351 kJ·mol－1
作业：①P19第1-3，5，6，
②P22第6、8、9、10
（2021广东卷，19）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) H1
b)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2
c)CH4(g) C(s)+2H2(g) H3
d)2CO(g) CO2(g)+C(s) H4
e)CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s) H5
(1)根据盖斯定律，反应a的 H1=________________________(写出一个代数式即可)。
H3- H4或 H2+ H3- H5