内容正文:
3.反应热的计算
一、盖斯定律
1.盖斯定律的内容
1840年,盖斯(G.H.Hess,俄国化学家)
从大量的实验事实中总结出一条规律:
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 的,
这就是盖斯定律.也就是说,在一定条
件下化学反应的反应热只与反应体系的
和 有关,而与反应的
无关.
如果一个反应可以分几步进行,则各分
步反应的反应热之和与该反应一步完成
时 的 反 应 热 是 一 样 的. 即:
ΔH =
2.盖斯定律的意义
反应热难以直
接测定的反应
有些反应进行得很慢
有些反应不容易直接发生
有些反应的产品不纯
(有副反应发生)
ì
î
í
ï
ï
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ï
ïï
二、反应热的计算
1.根据热化学方程式计算
热化学方程式中反应热数值与各物质的
化学计量数成正比.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n(A)
a =
n(B)
b =
n(C)
c =
n(D)
d =
Q
|ΔH|
2.根据反应物、生成物的键能计算
ΔH= 的键能总和-
的键能总和.
3.根据物质的燃烧热数值计算
Q(放)=n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|.
4.根据盖斯定律计算
若反应物 A 变为生成物 D,可以有两个
途径
①由 A直接变成D,反应热为ΔH;
②由 A经过B变成C,再由C变成 D,每
步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3.
如图所示:
则有ΔH= .
三、反应热(ΔH)的ΔH 大小比较方法
1.如果化学计量数加倍,ΔH 的绝对值也要
例如,H2(g)+
1
2O2
(g)H2O(l)
ΔH1=-akJmol-1;
2H2(g)+O2(g)2H2O(l)
ΔH2=-bkJmol-1,
其中ΔH2 ΔH1 0,且b 2a.
2.同一反应,反应物或生成物的聚集状态
不同,反应热不同
在同一反应里,反应物或生成物聚集状态
不同时,要考虑A(g)
放热
吸热 A(l)
放热
吸热 A(s),或
者从 三 种 聚 集 状 态 自 身 的 能 量 比 较:
E(g) E(l) E(s),可知反应热大
小亦不相同.
如S(g)+O2(g)SO2(g)
ΔH1=-akJmol-1
S(s)+O2(g)SO2(g)
ΔH2=-bkJmol-1
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3.晶体类型不同,产物相同的反应,反应热
不同
如C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)
ΔH1=-akJmol-1
C(s,金刚石)+O2(g)CO2(g)
ΔH2=-bkJmol-1
4.根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同,燃烧越充分,放出热量
越多,ΔH 越小,如 C(s)+12O2
(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
全转化为生成物,所以实际放出(或吸
收)的热量小于相应的热化学方程式中
的ΔH 的绝对值.如:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-197kJmol-1,
向密 闭 容 器 中 通 入 2 molSO2 (g)和
1molO2(g),发生上述反应,达到平衡
后,放出的热量小于197kJ,但 ΔH 仍为
-197kJmol-1.
5.中和反应中反应热的大小不同
(1)浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1mol水
时,放出的热量一定 57.3kJ(浓
硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放
出热量).
(2)醋酸和 NaOH 溶液反应生成1mol水
时,放出的热量一定 57.3kJ
(CH3COOH 电离会吸热).
(3)稀硫酸和Ba(OH)2 溶液反应生成1mol
水时,反 应 放 出 的 热 量 一 定
573kJ(SO2-4 和 Ba2+ 反应生成 Ba