内容正文:
课时1
盖斯定律
第二节 反应热的计算
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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=?
① + ② = ③ ,则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3
所以,ΔH1=ΔH3-ΔH2 =-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol
【思考与讨论】
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
3
H2SO4 H2SO4·H2O H2SO4·2H2O H2SO4·3H2O
G.H.Hess, 1802-1850
ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
ΔH1
ΔH2
ΔH3
化学家盖斯改进了拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计,从而较为准确地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
反应热研究简史
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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。同一起点登山至山顶,不管选哪一条路走,历经不同的途径和不同的方式,但山的高度是不变的。
途径角度理解盖斯定律
h = 300 m
始态
终态
反应热
ΔH1
ΔH2
ΔH2= −ΔH1
如图所示,某人要从山下A点到达山顶B点,他从A点出发,无论是翻山越岭攀登而上,还是乘坐缆车直奔山顶,当最终到达B点时,他所处位置的海拔相对于起点A来说都高了300m。即此人势能的变化只与起点A和终点B的海拔差有关,而与由A点封B点的途径无关。
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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
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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
从反应途径角度:A→D:
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
2CuO(s)+4HCl(g)=2CuCl2(s)+2H2O(g) ΔH=-121×2 kJ·mol-1
2CuCl(s)+O2(g)=2CuO(s)+Cl2(g) ΔH=-20×2 kJ·mol-1
2CuCl2(s)=2CuCl(s)+Cl2(g) ΔH=83×2 kJ·mol-1
第一步:找出待求热化学方程式中反应物与生成物在已知热化学方程式中的位置。
4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)
第二步:调整已知热化