1.2.1盖斯定律课件(共20张PPT)人教版（2019）选择性必修1

(共20张PPT)
课时1
盖斯定律
第二节 反应热的计算
01
学习目标
CONTENT
盖斯定律的意义
02
盖斯定律的应用
03
典例分析
中和热
在25℃和101kPa下，
_________跟_______的______溶液发生中和反应生成_____________时所释放的热量为 57.3 kJ。
强酸
强碱
稀
1mol水
中和热
定义：101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位为kJ/mol。
碳元素变为CO2(g) 、氢元素变为H2O(l)、
硫 元素变为SO2(g)、氮元素变为N2(g)等 。
CO(g) + O2(g) CO2(g) H＝ 283 kJ/mol
1
2
2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) H＝ 566 kJ/mol
燃烧热
可燃物的化学计量数为“1”
下列数据△H1表示燃烧热吗？Why？
提供： H2O(g)=H2O(l) △H2=-44kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H1= -241.8kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
△H=
那么，H2的燃烧热△H究竟是多少 如何计算
这是什么规律？
△H1+△H2
= - 285.8kJ/mol
H2SO4 H2SO4·H2O H2SO4·2H2O H2SO4·3H2O
G.H.Hess, 1802-1850
ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
ΔH1
ΔH2
ΔH3
化学家盖斯测量了许多化学反应的热效应。通过大量实验，盖斯发现：
ΔH
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。即：在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。
盖斯定律
反应热研究
反应热
如同山的绝对高度与上山的途径无关一样，A点相当于反应体系的始态，B点相当于反应体系的终态，山的高度相当于化学反应的反应热。势能的变化只与起点A和终点B的海拔差有关,而与由A点到B点的途径无关。
途径角度理解盖斯定律
经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即 H1+ H2=0
先从始态S变化到终态L 体系放出热量( H1 <0)
始态(S)
然后从L到S，体系吸收热量( H2>0)
终态(L)
推论：同一个热化学反应方程式，正向反应 H1与逆
向反应 H2大小相等，符号相反，即： H1= – H2
能量守恒角度理解盖斯定律
从反应途径角度：
ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 ＝－(ΔH4＋ΔH5＋ΔH6)；
从能量守恒角度：
ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0
图例说明盖斯定律
一个化学反应由始态转化为终态可通过不同的途径。
A→D：
不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得△H1
①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=
②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol
③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol
如何测出下列反应的反应热：
C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=
【思考与讨论】
C(s)+ O2(g)
CO2(g)
△H1
△H3
△H1＝ △H2 ＋ △H3
CO(g) + O2(g)
1
2
△H2
△H3 ＝△H1 － △H2
C(s)+1/2O2(g) = CO(g) △H1＝？
物质 燃烧热
ΔH (kJ/mol)
C(s) 393.5
CO(g) 283.0
思路1：虚拟路径法
路径I
路径II
= 393.5 kJ/mol ( 283.0 kJ/mol)
= 110.5 kJ/mol
盖斯定律的应用
C(s) + O2(g) ＝ CO(g) △H3＝？
CO(g)+ O2(g) ＝ CO2(g) △H2＝－283.0 kJ/mol
C(s) + O2(g) ＝ CO2(g) △H1＝－393.5 kJ/mol
+)
△H3 ＝△H1 － △H2
＝ －393.5 kJ/mol －(－283.0 kJ/mol＝ －110.5 kJ/mol
1
2
1
2
C(s) + O2(g) ＝ CO(g) △H3＝ －110.5 kJ/mol
1
2
即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。
思路2：加合法
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
解:①- ②得：C(石墨，s)= C(金刚石，s) ; △H=+1.5kJ/mol
写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa时)
根据盖斯定律书写热化学方程式的方法：
(1)确定待求反应的热化学方程式；
(2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)；
(3)利用同侧相加、异侧相减进行处理；
(4)分析目标方程式中各物质的化学计量数，通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物；
(5)实施叠加并确定反应热的变化。
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
③ C2H5OH(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
【解】：①×2 + ②×4 - ③ = ④
ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3
＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol
【课堂练习】
1、热化学方程式同乘以一个数时，反应热数值也必须同乘以该数值；
2、热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减；
3、将一个热化学方程式颠倒， △H的符号也要随之改变
盖斯定律的小规则
同素异形体相互转化的反应热相当小，而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯定律来计算反应热。
已知 P4(s，白磷)＋5O2(g)=P4O10(s) ΔH ＝－2 983.2 kJ·mol－1①
4P(s，红磷)＋5O2(g)=P4O10(s) ΔH＝－2954 kJ·mol－1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为
_ ___________________________________________________________；
相同状况下，能量状态较低的是________；白磷的稳定性比红磷______(填“高”或“低”)。
P4(s，白磷)=4P(s，红磷)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1
红磷
低
【课堂练习】
1.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）+ O2（g）=H2O（l） ΔH3=-285.8kJ·mol-1 ③
C(石墨)+2H2(g)＝CH4(g) ΔH4 ④
ΔH4 =-74.8kJ·mol-1
-① + ② + ③ ×2= ④
【课堂练习】
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
典例分析
D
3.已知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆矾分解的热化学方程式为CuSO4 5H2O(s) = CuSO4(s)+5H2O(l) △H=+Q1kJ/mol
室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液 时放热Q2kJ，则（ ）
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C.Q1A
△H=Q1+(-Q2)>0
【课堂练习】
理解与证明