第1章 第1节 第3课时 反应焓变的计算-【高考领航】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步核心辅导与测评（鲁科版）

第3课时　反应焓变的计算

一、盖斯定律

1．内容

一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，其反应热都是一样的。

2．特点

(1)反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关。

(2)反应热总值一定，如下图的ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系。

则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。

(3)能量守恒：能量既不会增加，也不会减少，只会从一种形式转化为另一种形式。

3．意义

因为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)，这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。

二、摩尔燃烧焓

1．定义：在一定的温度和压强条件下，1_mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变。

2．意义：在298 K、101 kPa时，CH4的摩尔燃烧焓为890.3 kJ·mol－1，表示在298 K 、101 kPa时，1_mol CH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890.3_kJ的热量。

3．表达形式(在298 K、101 kPa下，以甲烷为例)

(1)CH4的摩尔燃烧焓为890.3 kJ·mol－1；

(2)甲烷的摩尔燃烧焓ΔH＝－890.3_kJ·mol－1。

探究任务一　利用盖斯定律计算反应热

[问题探究]

1．结合图1，如何理解盖斯定律？

2．依据盖斯定律，图2中物质转化的各焓变间有什么关系？

我的思考______________________________________________________

提示：1.如同山的高度与上山的速度无关一样，A点相当于反应体系的始态，B点相当于反应体系的终态，山的高度相当于化学反应的反应热。

2．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。

　用盖斯定律计算反应热的解题模型

　已知P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1　①

P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s)

ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1　②

写出白磷转化为红磷的热化学方程式________________________________。

[解析]　方法一：“路径”法。

根据已知条件可以虚拟如下路径：

根据盖斯定律有：ΔH＝ΔH1＋(－ΔH2)×4＝－2983.2 kJ·mol－1＋738.5 kJ·mol－1×4＝－29.2 kJ·mol－1

热化学方程式为P4(白磷，s)===4P(红磷，s)

ΔH＝－29.2 kJ·mol－1

方法二：“加合”法。

根据盖斯定律，将方程式①－4×②得目标方程式，所以ΔH＝ΔH1－ΔH2×4＝－2983.2 kJ·mol－1＋738.5 kJ·mol－1×4＝－29.2 kJ·mol－1，因此，热化学方程式为P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　 ΔH＝－29.2 kJ·mol－1。

[答案]　P4(白磷，s)===4P(红磷，s)

ΔH＝－29.2 kJ·mol－1

　用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：

Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)

ΔH＝＋64.39 kJ·mol－1

2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)

ΔH＝－196.46 kJ·mol－1

H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.84 kJ·mol－1

在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋(aq)和H2O(l)的反应热ΔH＝______。

解析：将已知反应从上到下依次标记为①、②、③，则①＋②×＋③得：Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－319.68 kJ·mol－1。

答案：－319.68 kJ·mol－1