内容正文:
1.2反应热的计算
(盖斯定律)
1.通过构建盖斯定律模型,能从能量守恒角度理解盖斯定律的内容,能正确运用盖斯定律解决具体问题。
2.能进行焓变的简单计算,能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。
3.认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间相互转化。
学习目标
为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的反应热,并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
反应热与化工生产有关系吗?
目前我们学过哪些方法可以确定一个反应的反应热?
①用量热计直接测量
②ΔH = E(生成物内能之和)— E(反应物内能之和)
③ΔH = E(反应物的键能总和)- E(生成物键能总和)
或者:ΔH = E(吸)- E(放)
④根据燃烧热
⑤根据中和热
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∆H=(E2-E1)kJ/mol
=(a-b) kJ/mol
=-ckJ/mol
∆H=(E2-E1)kJ/mol
=(a-b) kJ/mol
=+ckJ/mol
⑥根据图像计算反应热
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例:已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,则该反应的反应热为________________________.
ΔH=+(a-b) kJ·mol-1
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【思考与讨论】
请判断以下反应的反应热是否可以通过实验直接测定,说出你的理由。
C(s) + 1/2O2(g) = CO (g)
该反应的反应热是无法直接测定的。
因为 C燃烧时不可能全部生成CO,总有一部分CO2生成。
可以利用“盖斯定律”进行计算
什么是“盖斯定律”?
课本P16
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H2SO4 H2SO4·H2O H2SO4·2H2O H2SO4·3H2O
G.H.Hess, 1802-1850
ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
ΔH1
ΔH2
ΔH3
化学家盖斯改进了拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计,从而较为准确地测量了许多化学反应的热效应。通过大量实验,盖斯发现:
反应热研究简史
ΔH
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。即: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,而与反应进行的途径无关。
盖斯定律
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知识点一
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,,其总的热效应是完全相同的。
在一定条件下,化学反应的反应热(焓变ΔH)只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
2.本质
ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
①从反应途径分析:
②从能量守恒分析:
经过一个循环,体系仍处于S态,因为物质没有发生变化,所以就不能引发能量变化,即∆H1+∆H2=0
先从始态S变化到终态L 体系放出热量(∆H1 <0)
始态(S)
然后从L到S,体系吸收热量(∆H2>0)
终态(L)
推论:同一个热化学反应方程式,正向反应∆H1与逆向反应∆H2大小相等,符号相反,即: ∆H1= –∆H2
从反应途径角度:A→D:
ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
从能量守恒角度:
ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0。
=-(ΔH4+ΔH5+ΔH6);
殊途同归
(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,如下图表示始态到终态的反应热。
【例1】下列说法正确的是( )
A.化学反应的反应热与反应过程有密切的关系
B.化学反应的反应热取决于反应体系的始态和终态
C.盖斯定律只是一条简单的自然规律,其实际作用不大
D.有的化学反应过程没有能量变化
B
【例2】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
C
3.已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关,下列各反应热关系中不正确的是( )
A.A→F ΔH=-ΔH6
B.A→D ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
D.ΔH1+