盖斯定律 化学反应及其能量变化复习
一. 教学内容:
盖斯定律 化学反应及其能量变化复习
二. 教学目标
1. 了解反应的途径、反应体系。
2. 从能量守恒定律角度理解盖斯定律。
3. 复习回顾反应热及其相关知识。
三. 教学重点、难点
难点:反应热的有关计算
四. 知识分析
(一)盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。应用盖斯定律可以间接地计算出反应热。
说明:
1. 化学反应不管是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。如果一个反应可以分几步完成,则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。
(二)化学反应及其能量变化复习:
说明:
1. 反应热:在化学反应过程中所释放或吸收的能量都可以用热量(或换成相应的热量)来表示,叫反应热,又称“焓变”,符号用△H表示,单位一般采用kJ/mol
当△H为“+”或△H>0时,为吸热反应。
2. 中和热和燃烧热:
燃烧热:在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。一般情况下,完全燃烧时,一般情况C生成CO2;H生成水;S生成SO2。中和热、燃烧热的单位一般用kJ/mol表示。
3. 热化学方程式:能表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。书写热化学方程式时要注意以下几点:状态、物质的量、反应热的单位及符号、条件等。
4. 反应热和中和热的测定:
中和热的测定时同样要注意保温、隔热,要用强酸与强碱的稀溶液在室温下进行,测量温度时一定要读出最高点时的温度,计算时要将测量的热量换算成生成1mol水时所放出的能量。
5. 反应热的计算:
燃烧热的计算:一定量的可燃物燃烧放出的总热量=燃烧热×可燃物的物质的量。
【典型例题
例1. 按照盖斯定律,结合下列反应方程式,回答问题。已知:
(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3?H2O(aq) △H=-35.1kJ?mol-1
(4)NH3(aq)+ HCl(aq)= NH4Cl(aq) △H=-52.3kJ?mol-1
则第(5)个方程式中的反应热是
解析:根据盖斯定律:化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。因此,本题中,起始物为固体氯化铵和水,最终物质为氯化铵溶液,中间的氨气、氯化氢气体、盐酸溶液、氨水溶液等都是中间产物,在分析时要想法去除中间产物,保留起始物和最终物质。则反应:⑸=⑵+⑶+⑷-⑴,即:△H=-52.3kJ?mol-1-72.3kJ?mol-1-35.1kJ?mol-1-(-176kJ?mol-1)=16.3kJ?mol-1
答案:△H=+16.3 kJ?mol-1
例2. 已知火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸汽。且: ①N2(g)+2O2(g)=2NO2g) △H1=+67.7kJ?mol-1
②N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g) △H2=-534kJ?mol-1
(1)1mol气态肼和NO2完全反应时放出的热量
N2H4(g)+ NO(2g)=3/2 N2(g)+2 H2O(g) △H3;根据盖斯定律,一个反应仅与其始态和终态有关,而与其过程无关,则存在:②-①÷2=③,即:△H2-△H1÷2=△H3=-567.85 kJ?mol-1
答案:1mol气态肼和NO2完全反应时放出的热量为567.85 kJ
N2H4(g)+ NO2g)=3/2 N2(g)+2 H2O(g) △H3=-567.85 kJ?mol-1
例3. 写出下列热化学方程式:
(2)0.5molCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O (l)时,(此括号内不是文章内容,来自学习方法网,阅读请跳过),放出445kJ的热量
NaOH(aq) +HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H=-57.4kJ/mol
例4. 某人浸泡在盛有60.0升水的浴盆中,在1小时内,人体所散发出的热量使水温从30℃上升到31.5℃(假设人体体温保持恒定,且热量没有损失),该人一天可以释放多少热量?1克脂肪燃烧放出39.7J的热量,如果该人在一天所需要的热量以摄入脂肪来计算,则他一天至少需要摄入多少克脂肪?已知水的比热容为4.2kJ•(kg•℃)-1