内容正文:
第3课时
反应焓变的计算
核心素养发展目标
1.知道能量的转化遵循能量守恒定律。
2.理解盖斯定律的内容和本质,并能运用盖斯定律进行简单的计算。
3.了解盖斯定律对反应热测定、燃料选择和综合利用的重要意义。
随堂演练
知识落实
课时
对点练
内容索引
一、盖斯定律
二、能源 摩尔燃烧焓
一、盖斯定律
1.盖斯定律的内容
一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,反应热都是 。
2.盖斯定律的理解
(1)化学反应的反应焓变只与反应体系的 有关,而与反应的途径无关。
(2)某反应始态和终态相同,
反应的途径有如下三种:
一样的
始态和终态
则ΔH= = 。
ΔH1+ΔH2
ΔH3+ΔH4+ΔH5
3.应用盖斯定律计算反应热的常用方法
根据如下两个反应:
Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+ O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1
选用两种方法,计算C(s)+ O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
(1)虚拟路径法
反应C(s)+O2(g)===CO2(g)的途径可设计如右:
根据盖斯定律得:ΔH=ΔH1-ΔH2=-393.5 kJ·mol-1-(-283.0 kJ·mol-1)=-110.5 kJ·mol-1。
(2)加合法
①写出目标反应的热化学方程式,确定各物质在各反应中的位置,
;
②将已知热化学方程式Ⅱ变形,得反应Ⅲ:
CO2(g)===CO(g)+ O2(g) ΔH3=+283.0 kJ·mol-1;
③将热化学方程式相加,ΔH也相加。反应Ⅰ+反应Ⅲ得:
,则ΔH= kJ·mol-1。
-110.5
总结方法 若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。
4.盖斯定律的意义
有些反应进行的很慢
有些反应不容易直接发生
有些反应的产品不纯
⇒
这给反应热的测定造成了困难,若应用盖斯定律,可以间接把它们的反应热计算出来
(1)对一个化学反应,如果反应的途径不同,其焓变也可能不同( )
(2)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,和反应途径及条件无关( )
(3)可以通过实验直接测定任一反应的反应热( )
(4)反应热的数值和热化学方程式的书写方式无关( )
×
×
判断正误
√
×
深度思考
1.根据下列热化学方程式:
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol-1
③CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-870.3 kJ·mol-1
计算2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热,写出计算过程。
提示 由①×2+②×2-③可得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l) ΔH=2ΔH1+2ΔH2-ΔH3=2×(-393.5 kJ·mol-1)+2×(-285.8 kJ·mol-1)-(-870.3 kJ·mol-1)=-488.3 kJ·mol-1。
2.已知:①C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.1 kJ·mol-1
②C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-395.0 kJ·mol-1
由石墨变成金刚石是放热反应还是吸热反应?判断金刚石和石墨哪种物质稳定性更强。
提示 由①-②得:C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1,石墨变成金刚石是吸热反应;石墨的稳定性更强。
四步分析法应用于盖斯定律的计算(思维模型)
(1)分析目标反应和已知反应的差异,明确①目标反应物和反应产物;②需要约掉的中间产物。
(2)将每个已知的热化学方程式两边同乘以某个合适的数,使已知热化学方程式中某种反应物或反应产物的化学计量数与目标热化学方程式中的该物质的化学计量数一致,热化学方程式的焓变也进行相应的计算。
(3) 将已知热化学方程式相加减消掉目标反应热化学方程式中没有的物质(同侧相减,异侧相加消去中间产物)。
归纳总结
(4)得出目标热化