第02讲 反应热的计算-【暑假自学课】2023年新高二化学暑假精品课（人教版2019选择性必修1）

第02讲 反应热的计算 1．能用盖斯定律进行有关反应热的比较与计算。 2．会比较同一反应在不同条件反应的焓变大小。 3．能计算反应热。 1．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。 2．焓变大小的判断。 1．盖斯定律计算反应热。 2．焓变大小的判断。 有些反应的反应热无法通过量热计直接测定，如C燃烧时不可能全部生成CO，总有一部分生成CO2，能否通过某些已知反应的反应热来计算C生成CO反应的反应热呢？ 一、盖斯定律 1．内容 一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其___________是完全相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的___________有关，而与___________无关。 可图示为： ，则Q＝___________＝___________ 登山势能的角度 能量守恒的角度 游客从A点到B点，无论徙步或从缆车，人的势能变化只与A与B两点的海拔差有关，而与由A点到B点的途径无关。 从始态(S)到终态(L)，若ΔH1＜0，则ΔH2＞0；由S―→L―→S，经过一个循环，所有的反应物都和反应前完全一样，能量没有发生变化，故ΔH1＋ΔH2＝0。 2．意义 若：①反应进行得很慢；②反应不容易直接发生；③反应伴有副反应发生，这些反应的反应热不能直接测定，可运用盖斯定律间接计算反应热。 3．应用 利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。 利用盖斯定律计算反应热的两种方法 1．虚拟路径法： 先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反应热。 如C(s)＋O2(g)＝CO2(g)的反应热计算： 寻始态 C(s)＋O2(g) 找终态 CO2(g) 理过程 1 C(s)＋O2(g)→CO(g) ΔH3 2 CO(g)＋O2(g)→CO2(g) ΔH2 画图示 列算式 ΔH1＝ΔH3＋ΔH2 2．加合法：即运用所给方程式通过___________的方法得到新的热化学方程式。 利用盖斯定律计算反应热的两种方法 应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意以下几点： ①热化学方程式同乘以或除以某一个数时，ΔH也必须乘上该数。 ②热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，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。 ③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”或“－”号必须随之改变。 二、焓变大小的比较 1．如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍。 如：H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1，其反应②中H2的量更多，因此放热更多，|ΔH1|＜|ΔH2|，但ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1＞ΔH2。 2．同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同。 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(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。 如：S(g)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1……①；S(s)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1……② 方法一：图像法 由图像可知：|ΔH1|＞|ΔH2|，但ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1＜ΔH2。 方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式 由①－②可得S(g)＝S(s) ΔH＝ΔH1－ΔH2＜0，故ΔH1＜ΔH2。 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＝－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)＋O2(g)＝CO(g) ΔH1；C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2，C完全燃烧，放热更多，|ΔH1|＜|ΔH2|，但ΔH3＜0，ΔH4＜0，故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＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－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1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(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