内容正文:
第3讲 反应热的计算
知识梳理
一、盖斯定律
1.盖斯定律的内容
大量实验证明,一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其 是相同的。
2.盖斯定律的意义
应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热:
(1)有些反应进行得 。
(2)有些反应不容易 发生。
(3)有些反应的生成物 (有副反应发生)。
3.应用盖斯定律的计算方法
(1)“虚拟路径”法:若反应物A变为生成物D,可以有两个途径
①由A 变成D,反应热为ΔH;
②由A经过 变成 ,再由 变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示:
则有ΔH= 。
(2)加合法:加合法就是运用所给 通过 的方法得到所求的热化学方程式。
【举例】根据如下两个反应,选用上述两种方法,计算出C(s)+O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
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
①“虚拟路径”法
反应C(s)+O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下:
则ΔH=ΔH1-ΔH2=-110.5 kJ·mol-1。
②加合法
分析:找唯一:C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次
同侧加:C是Ⅰ中反应物,为同侧,则“+Ⅰ”
异侧减:CO是Ⅱ中反应物,为异侧,则“-Ⅱ”
调计量数:化学计量数相同,不用调整,则Ⅰ-Ⅱ即为运算式。所以ΔH=ΔH1-ΔH2=-110.5 kJ·
mol-1。
二、反应热的计算
1.根据热化学方程式计算:热化学方程式中 数值与各物质的化学计量数成 。例如,
aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g) ΔH
a b c d |ΔH|
n(A) n(B) n(C) n(D) Q
则====
2.根据反应物、生成物的 计算:ΔH=反应物的键能总和- 。
3.根据物质的燃烧热 计算:Q(放)= 。
4.根据盖斯定律计算:将两个或两个以上的 包括其ΔH相加或 ,得到一个新的热化学方程式及其 。
三、反应热(ΔH)的比较
1.ΔH大小比较时注意事项
ΔH是有符号“+”“-”的,比较时要带着 比较。
(1)吸热反应的ΔH为“ ”,放热反应的ΔH为“ ”,所以吸热反应的ΔH一定 放热反应的ΔH。
(2)放热反应的ΔH为“-”,所以放热越多,ΔH越 。
2.常见的几种ΔH大小比较方法
(1)如果化学计量数 ,ΔH的 也要加倍
(2)同一反应,反应物或生成物的状态不同, 不同;在同一反应里,反应物或生成物状态不同时,要考虑A(g)A(l)A(s),或者从三状态自身的能量比较:E(g)> >E(s),可知反应热大小亦 。
(3) 类型不同, 相同的反应,反应热不同
如C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-a kJ·mol-1
C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-b kJ·mol-1
(4)根据反应进行的 比较反应热大小
①其他条件相同,燃烧越 ,放出热量 ,ΔH ,如C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH1;C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2,则ΔH1 ΔH2。
②对于可逆反应,由于反应物不可能完全转化为 ,所以实际放出(或吸收)的热量 相应的热化学方程式中的ΔH的 。
(5)中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和 固体反应生成1 mol水时,放出的热量一定大于 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。
② 和NaOH溶液反应生成1 mol水时,放出的热量一定 57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。
③稀硫酸和 溶液反应生成1 mol水时,反应