内容正文:
1.2 反应热的计算
【学习目标】
1.通过交流讨论理解盖斯定律的本质,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算,形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。
2.熟练掌握反应热的计算方法,培养计算能力。
【自主预习】
一、盖斯定律
1.内容
1836年,盖斯(G.H.Hess,俄国化学家)从大量的实验中总结出一条规律:一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其 是相同的,这就是盖斯定律。也就是说,化学反应的 只与反应体系的 和 有关,而与反应的 无关。
2.特点
如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是一样的,如图:
则ΔH = ,也等于 。
3.意义
反应热难以直
接测定的反应
4.应用
(1)若某个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到,则该反应的反应热也可以由这几个反应的反应热 而得到。
(2)体会盖斯定律的应用:实验室可通过可燃物充分燃烧来测定焓变,例如:
①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)CO(g) ΔH
①②的焓变较容易测定,而③的焓变ΔH却不易测定。
(3)反应C(s)+O2(g)CO2(g)的途径可设计如下:
ΔH1= 。
ΔH=ΔH1-ΔH2=-393.5 kJ·mol-1-(-283.0 kJ·mol-1)=-110.5 kJ·mol-1。
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各物质的化学计量数成正比。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= 的键能总和- 的键能总和。
3.根据物质的燃烧热数值计算
Q(放)=n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。
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及其ΔH。
【参考答案】一、1.反应热 反应热 始态 终态 途径
2.ΔH1+ΔH2 ΔH3+ΔH4+ΔH5
4.相加减 ΔH+ΔH2
二、反应物 生成物
【效果检测】
1.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)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。 ( )
(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)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。 ( )
(6)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。 ( )
【答案】(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)×
2.学会利用加合法求焓变,感受盖斯定律的应用。
已知:①MoS2(s)Mo(s)+S2(g) ΔH1
②S2(g)+2O2(g)2SO2(g) ΔH2
③2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3 (s)+4SO2(g) ΔH3
反应2Mo(s)+3O2(g)2MoO3(s)的ΔH= (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。
【答案】根据盖斯定律,③-2×②-2×①可得2Mo(s)+3O2(g)2MoO3(s) ΔH=ΔH3-2ΔH2-2ΔH1。
【合作探究】
任务1:盖斯定律及其应用
情境导入 某人从山下A点到达山顶B点,无论是翻山越岭攀登而上,还是坐缆车直奔山顶,山的高度(图中的h)总是不变的,即此人势能的变化只与起点A和终点B的海拔差有关,而与由A点到B点的途径无关。一个化学反应也是如此,不论是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的,这就是盖斯定律。换句话说,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。
问题生成
为什么化学反应的反应热与化学反应的途径无关?
【答案】化学反应遵循质量守恒和能量守恒。在指定的状态下各种物质的焓都是确定且唯一的,因此,不论反应是一步完成的还是分步完成的,最初的反应物和最终的反应产物都是一样的,因此焓变与反应途径无关,即反应热与反应途径无关。
【核心归纳】
利用盖斯定律计算反应热的方法
1.加合法:运用所给热化学方程式通过加减等方法得到所求的热化学方程式。
“加合法”计算反应热的注意事项:
(1)热化学方程式同乘以或除以某一个数时,反应热数值也必须乘以或除以该数。
(2)热化学方程式相加减时,同