内容正文:
第二节 反应热的计算
[学业要求] 1.理解盖斯定律的含义,认识同一个化学反应的反应热与反应进行的途径无关。2.通过计算反应热,体会反应热与反应条件、能量利用的关系,感受定量研究的意义。
1.盖斯定律
(1)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。
(2)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,而与反应的途径无关。
2.盖斯定律的意义
根据盖斯定律,我们可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。例如,若某个化学反应的ΔH=+a kJ/mol,则其逆反应的ΔH=-a__kJ/mol;若某个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到,则该反应的反应热也可以由这几个反应的反应热相加减而得到。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)盖斯定律是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现。( )
(2)一个反应一步完成或分几步完成,二者相比,经过的步骤越多,放出的热量越多。( )
(3)应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应热。( )
(4)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。( )
(5)不同的热化学方程式之间,因反应的物质不同,故热化学方程式不能相加减。( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.已知C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1,
则2 mol C在O2中完全燃烧,放出的热量为( )
A.221 kJ B.787 kJ
C.393.5 kJ D.110.5 kJ
答案 B
3.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1;
②2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+483.6 kJ·mol-1。
现有18 g液态H2O,蒸发时吸收的热量为( )
A.88 kJ B.44 kJ
C.4.89 kJ D.2.45 kJ
答案 B
4.已知:①Zn(s)+O2(g)===ZnO(s) ΔH=-348.3 kJ·mol-1;②2Ag(s)+O2(g)===Ag2O(s) ΔH=-31.0 kJ·mol-1。则Zn(s)+Ag2O(s)===ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH等于( )
A.-317.3 kJ·mol-1
B.-379.3 kJ·mol-1
C.-332.8 kJ·mol-1
D.+317.3 kJ·mol-1
答案 A
解析 根据盖斯定律可知①-②得Zn(s)+Ag2O(s)===ZnO(s)+2Ag(s) ΔH=(-348.3+31.0) kJ·mol-1=-317.3 kJ·mol-1。
知识点一 盖斯定律
1.盖斯定律应用的常用方法
(1)虚拟路径法
由A生成D,可以有两个途径:①由A直接生成D,反应热为ΔH;②由A生成B,由B生成C,再由C生成D,每一步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则各反应热之间的关系如图所示。
(2)加和法
如:求P4(白磷)===4P(红磷)的热化学方程式。
已知:P4(白磷,s)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH1 ①
P(红磷,s)+O2(g)===P4O10(s) ΔH2 ②
即可用①-②×4得出白磷转化为红磷的热化学方程式:P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH=ΔH1-4ΔH2
2.应用盖斯定律计算反应热时应注意的问题
(1)首先要明确所求反应的始态和终态,各物质的化学计量数;判断该反应的吸、放热情况。
(2)反应体系的始态和终态相同时,不同途径对应的最终结果应一样。
(3)当热化学方程式乘以或除以某一个数时,ΔH也应乘以或除以同一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。
(4)将一个热化学方程式逆向书写时,ΔH的符号也随之改变,但绝对值不变。
(5)在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)间的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
1.已知化学反应的热效应只与反应体系的初始状态和最终状态有关,如图甲所示,有ΔH1=ΔH2+ΔH3。根据上述原理,对图乙中的反应热关系判断不正确的是( )
A.A→F ΔH=-ΔH6
B.A→D ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
D.ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
答案 D
解析 F→B的反应热为ΔH1+ΔH6=-ΔH2-ΔH3-ΔH4-ΔH5,D错误。
2.(1)(2022·广州市高三年级调研测试)甲