内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第2节 反应热的计算
1.证据推理与模型认知:构建盖斯定律模型,理解盖斯定律的本质,形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。
2.科学态度与社会责任:了解盖斯定律对反应热测定的重要意义,增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。
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还是_______完成,其反应热是_______。也就是说,化学反应的反应热只与物质的_______有关,而与反应的_______无关。如图:→
△H=△H1 +△H2
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)有些反应进行得很慢。
(2)有些反应_______发生。
(3)有些反应的_______(有副反应发生)。
3.应用盖斯定律的计算方法
(1)_______法
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,_______为ΔH;
②由A经过B变成C,再由C_______,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示:
则有ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
(2)加合法
加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。
举例说明:
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_______
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
_______: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”
_______:化学计量数相同,_______,则Ⅰ-Ⅱ即为运算式。所以ΔH=ΔH1-ΔH2=-110.5 kJ·
mol-1。
4.应用盖斯定律计算反应热的具体步骤:
5.盖斯定律的应用:很多反应很难直接测量其_______,可以利用_______间接计算某些反应的反应热。例如:如对于反应:C(s)+O2(g) = CO(g),因为C燃烧时不可能完全生成CO,总有一部分CO2生成,因此这个反应的△H 无法直接测得,那么该反应的反应热是如何确定的呢?我们可以通过盖斯定律的计算得到。
已知: ①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2
求反应C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH 则ΔH=(ΔH1+ΔH2)
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_______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====
2.根据反应物、生成物的键能计算
ΔH=反应物的键能总和-_______。
3.根据物质的燃烧热数值计算
Q(放)=n(可燃物)×_______。
4.根据盖斯定律计算
将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减,得到一个新的热化学方程式_______。
5. 根据反应物、生成物的总能量计算
ΔH=生成物的总能量-_______。
三、反应热(ΔH)的比较
1.ΔH大小比较时注意事项
ΔH是有符号_______,比较时要带着符号比较。
(1)吸热反应的ΔH为_______,放热反应的ΔH为_______,
所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。
(2)放热反应的ΔH为_______,所以放热越多,ΔH越小。
2.常见的几种ΔH大小比较方法
(1)_______,ΔH的绝对值也要加倍
例如,H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1,其中ΔH2<ΔH1<0,且b=2a。
(2)同一反应,_______,反应热不同
在同一反应里,反应物或生成物状态不同时,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
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2=-b kJ·mol-1
(3)_______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