内容正文:
第一章化学反应的热效应
第二节
反应热的计算
1.2盖斯定
一、
盖斯定律
多反应热可以通过实验直接测定,但是有些反应热是无法
直接测定的。例如,对于化学反应:
C(s)+2O.(g)-CO(g)
海拔400m
B
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,其反应热是相同的。这就是盖斯
定律。
盖斯定律表明,在一定条件下,化学反应的反应热只
海拔100m
与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。这
图1-7人的势能变化与上山的途径无关
利用盖斯定律,可以间接地将它们的反应热计算
.虛以塔径空
C6)+202g)=C0(g)
虽然该反应的反应热无法直接测定,但下列两个反应
的反应热却可以直接测定:
△H=△H2+△H3
C(s)+O2(g)=C02(g)
△H,=-393.5kJ/mol
△H=△H1-△H2
C0g+20,g=C0,g)4H=-283.0kwmo1
=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)
=-110.5kJ/mol
上述三个反应具有如下关系:
即:
CO(g)+0.(g)
C(s)+2O:(g)-CO(g)AH=-110.5kJ/mol
△H
△H2
△H
C(s)+0,(g)
C0,(g)
练·技买
战
2.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(D)
△H
△H1
A.A→F
△H=-△H。
F
B
B.A→D
△H=△H,+△H,+△H3
△H
△H,
C.△H,+△H2+△H+△H4+△H+△H-0
E
C
D.△H,+△H。=△H2+△H3+△H4+△H;
△Ha
△H3
2.法万卖加,灼应心相川
①C(s)+0,(g)=C0,(g)
H1=-393.5kJ/mol
②C0g+0,(g)=C0,(g)
4H,=-283.0kJ/mol
®C肉+20,g=C0(g
)4H=?
从方程关系上看:国=①-②
从焓变关系上看:△H,=△H-AH,
△H3=△H1-△H2=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol
加和法步骤
1、找唯
目标方程式中的物质:在已知方程式中只出现一次
同加异减
目标方程式中的物质:
与已知方程式中物质在方程式的同侧,则相加;
与已知方程式中物质在方程式的异侧,则相减;
3、定系数
把已知方程式中的系数化成与目标方程式中物质的系数一致
火箭发射时用肼(N,H,,液态)作燃料,O,作氧化剂,二者反应生
成N,和水蒸气。已知:
①N,g)+20,(g)∈2NOg)
△g=+66.4kJ/mol
②NHD)母OXgg)g3gL,(gH,O(gH,=-sB41后/mol
kJ/mol
②×2-①得:△H=2△H2-△H1=-1134.4kJ/mol
①CH4(g202g)=C02(g+2H,00)
△H,=-890.3kJ/mol
CHa (g)
20,g)-C0g2H,00
△H2=?
3C0(g)
20,g=C02(g)
△H3=-283.0kJ/mol
②=①-③
△H2=△H1-△H3=-607.3kJ/mol
已知298K、101kPa时:
2H0(g)==0,(g)+2H(g)
△H1
CL,(g)+H(g--2HCI(g)
△H2
2C1(g)+2H0(g)=4HC1(g)+O2(g)
△H3
则△H与△H,和△H,间的关系正确的是(
A.△H=△H+2△H,
B.△H=△H,+△H)
C.△H=△H,-2△H,
D.△H=△H,-△H,
2Cu(s)+O,(g)-=2CuO(s)△H=-314 kJmol·1
2Cu0(s)+O,(g)=4Cu0(s)△H=-292 kJ.mol·1
则CuO(s)+Cu(S)一Cu,O(S)的△H等于f
A.-11 kJ.mol·1B.+11 kJmol·1
C.22 kJmol D.-22 kJmol-1
若有的物质找不到唯一
先找唯一部分,同加异减。固定找到的唯一的系数,消除中间产物
①2H,S(g)+30,(g)==2S0,(g)+2H20(g)
△H,=-1036 kJ.mol1
②4H,S(g)+2S0,(g)=3S2(g)
4H,O(g)
△H2=+94 kJ.mol-i
3
Hg+0,(g)=2H,0(g)
△H3=-484kJmo1
2H,0(g)=2H,(g)+02g)
④2H,S(g)g(e(y的△H=kJmol1
△H,=△H2-△H,+3△H=+170kJ-mo1
标准摩尔生成焓
1.在101kPa、298K下,由最稳定的单质生成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准
摩尔生成焓,用符号△H日(kJ·mo厂)表示。已知:单质的标准摩尔生成焓为0,下列有关反
CO2(g)+3H2(g)=CHOH(g)+H,0(1)的焓变判断正确的是B
H,O(g)
H,O(1)
CH,OH(g)
CH,OH①
e
C0,(g)
-450-400-350-300-250-200-150-100-50
0
A.△H=(a+d-e)kJ.mol
B.△H=(b+c-e)kJ.mol
C.△H=(a+c-e)kJ·mor
D.△H=(b+d-e)kJ.mol
(3)(2分)Z烷在-定条件可发生如下反应:CH(g一CH(g十H(g)△H,相关物质的燃烧热数据如表
所
物质
CH(g)
CH.(g)
H.(g)
燃烧热△H/(·mol-)
-1559.8
-141.0
-285.8
则△H=·mo。
+137
【案例】研究人员提出利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储,过程如图1-2
所示。
S02+H20、
反应Ⅱ
S02
太阳能→热能
H2S04分解
S02催化反应
S燃烧
→热能
→电能
反应I
反应Ⅲ
02
图1-2太阳能的转化与存储过程示意图
反应I:2H2S04①)=2S02(g)+2H2O(g)+O2(g)△H1=+551kJ/mol
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g))△H3=-296kJ/mol
写出反应Ⅱ的热化学方程式:
0加里2g+5A-9