内容正文:
第五章 化学反应与能量
第2讲 反应热的计算
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目录
CONTENTS
盖斯定律
01
反应热的大小比较
02
2
盖斯定律
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一、盖斯定律
1.盖斯定律
一个化学反应,不管是一步完成的还是几步完成的,其反应热是相同的。
盖斯定律表明,在一定条件下化学反应的反应热只与反应体系的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。
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一、盖斯定律
1.盖斯定律
盖斯定律的应用
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)。
这些都给测量反应热造成了困难,利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来
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一、盖斯定律
转化关系 反应热间的关系
ΔH1=______
ΔH1=______
ΔH=__________
aΔH2
-ΔH2
ΔH1+ΔH2
注意: ΔH要带正负号进行计算
“正逆”反应的反应热效应数值相等,符号相反
计算原则
1.盖斯定律
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一、盖斯定律
解题步骤与技巧
①确定待求的反应方程式;
②找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置;
③根据待求方程式中各物质计量数和位置的需要,对已知方程式进行处理,或调整计量数,或调整反应方向;
④实施叠加并检验上述分析的正确与否。
关 键:通过加、减、乘、除“四则运算式”导出目标方程式ΔH
1.盖斯定律
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1.用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染。已知:ⅰ.2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1ⅱ.N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+181 kJ·mol-1ⅲ.2CO(g)+2NO(g)===2CO2(g)+N2(g) ΔH=-747 kJ·mol-1则12 g C(s)完全燃烧所放出的热量为( )A.787 kJ B.221 kJC.393.5 kJ D.442 kJ
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2.已知反应:①H2(g)+2(1)O2(g)===H2O(g) ΔH1②1/2N2(g)+O2(g)===NO2(g) ΔH2③1/2N2(g)+3/2H2(g)===NH3(g) ΔH3则反应2NH3(g)+7/2O2(g)===2NO2(g)+3H2O(g)的ΔH为( )A.2ΔH1+2ΔH2-2ΔH3 B.ΔH1+ΔH2-ΔH3C.3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3 D.3ΔH1+2ΔH2+2ΔH3
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反应热的大小比较
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二、反应热的大小比较
同种物质:E(g)>E(l)>E(s)
g→l ΔH<0 ; l→sΔH<0 ; g→s ΔH<0
1.根据反应规律和影响ΔH大小的因素直接进行比较
比较“反应热”或ΔH的大小时,必须带“+”“-”符号;
比较反应吸收或放出的热量的多少时,只需比较ΔH的绝对值的大小即可。
参加反应的物质的物质的量与反应热成正比
同一反应中物质的聚集状态不同,反应热数值大小也不同。
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二、反应热的大小比较
2.同一反应,生成物状态不同时
如: 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(1) H1
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H2
因为气体变液体会放热,故: H1 H2
<
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二、反应热的大小比较
如:①S(g)+O2(g) = SO2(g) H1
② S(s)+O2(g) = SO2(g) H2
故: H1 H2
物质本身的内能: S(g) S(s)
>
∴ 放热:反应① 反应②
>
<
S(g)+O2(g)
SO2(g)
能量
反应过程
H1
S(s)+O2(g)
H2
3.同一反应,反应物状态不同时
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二、反应热的大小比较
如: C(s)+O2(g) = CO2(g) H1
C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H2
可以设计成:C(s) ——CO(g)———CO2(g) ,故: H1 H2
(1) (2)
<
4.两个相联系的不同反应比较
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二、反应热的大小比较
已知铝热反应为 ,故ΔH<0,
① 2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) ΔH1
② 2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) ΔH2
由①-②可得2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s) ΔH=ΔH1-ΔH2,
放热反应
ΔH1<ΔH2。
5.根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小
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二、反应热的大小比较
等物质的量的不同物质与同一种物质反应时,物质性质不同其反应热不同。如等物质的量的不同金属(或非金属)与同一种物质反应,金属(或非金属)越活泼反应越容易进行,放出的热量越多,对应的ΔH越小。
例如Mg(s)+2HCl(aq)=MgCl2(aq)+H2(g) ΔH1,
Ca(s)+2HCl(aq)=CaCl2(aq)+H2(g) ΔH2,
ΔH1>ΔH2。
6.根据反应物的性质比较
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1.下列各组中两个反应的反应热,其中ΔH1>ΔH2的是( )A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2B.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1 S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2C.2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH1 2SO3(g)===O2(g)+2SO2(g) ΔH2D.已知反应:C(s,金刚石)===C(s,石墨) ΔH<0,C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH2
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2.根据以下热化学方程式,ΔH1和ΔH2的大小比较错误的是( )A.2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l) ΔH12H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l) ΔH2则有ΔH1>ΔH2B.Br2(g)+H2(g)===2HBr(g) ΔH1Br2(l)+H2(g)===2HBr(g) ΔH2则有ΔH1<ΔH2C.4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH14Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH2则有ΔH1<ΔH2D.Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH1Br2(g)+H2(g)===2HBr(g) ΔH2则有ΔH1<ΔH2
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3.分别向1 L 0.5 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,下列关系中正确的是( )A.ΔH1>ΔH2>ΔH3B.ΔH1<ΔH2<ΔH3C.ΔH1>ΔH2=ΔH3D.ΔH1=ΔH2<ΔH3
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4.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=a kJ·mol-1,能量变化如图所示。下列说法中不正确的是( )A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(l) ΔH>a kJ·mol-1B.过程Ⅱ可能使用了催化剂,使用催化剂不可以提高SO2的平衡转化率C.反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和D.将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出的热量小于|a| kJ
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AB
aAB;AB
$$