内容正文:
1.2.1 盖斯定律
学习目标
重难点
1.巩固化学反应热与反应的焓变之间的关系。
2.了解盖斯定律及其简单应用。
3.能进行反应热的简单计算。
重点:利用盖斯定律计算。
难点:利用盖斯定律计算。
知识01 盖斯定律
1.内容: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。
2.特点
(1)在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态、终态有关,而与反应的________无关。
(2)反应热总值一定,如图表示始态到终态的反应热。
则ΔH=________=________________。
3.意义
有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。如:C(s)+O2(g)===CO(g)反应的ΔH无法直接测得,但下列两个反应的ΔH可以直接测得:
C(s)+O2 (g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
CO(g)+O2 (g)===CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1
上述三个反应具有如下关系:
则在此温度下C(s)+O2 (g)===CO(g)反应的ΔH=ΔH1-ΔH2=________ kJ·mol-1。
4.应用盖斯定律的计算方法
(1)“虚拟路径”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,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=________________。
(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“虚拟路径”法
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
同侧加: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”
调计量数:化学计量数相同,不用调整,则Ⅰ-Ⅱ即为运算式。所以ΔH=ΔH1-ΔH2=-110.5 kJ·mol-1。
根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法
1.计算步骤
2.计算方法
1.盖斯定律的有哪引起应用?
2.燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
②C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
标准状况下22.4 L氢气和甲烷的混合气体在足量的氧气中充分燃烧反应放出588.05 kJ的热量,原混合气体中氢气的质量是多少?根据以上三个热化学方程式,计算C(s,石墨)+2H2(g)=CH4(g)的反应热ΔH。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)一个化学反应的焓变与反应途径无关( )
(2)在特定条件下反应热可以等于焓变( )
(3)不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同。( )
(4)有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到( )
(5)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关,而与反应的途径无关。( )
(6)反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关( )
(7)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同( )
(8)一个反应一步完成或分几步完成,两者相比,经过的步骤越多,放出的热量越多( )
题型一 盖斯定律及其应用
【典例1】发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1
②H2(g)===H2(l) ΔH2=-0.92 kJ·mol-1
③O2(g)===O2(l) ΔH3=-6.84 kJ·mol-1
④H2O(l)===H2O(g) ΔH4=44.0 kJ·mol-1
则反应H2(l)+O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为( )
A.237.46 kJ·mol-1