内容正文:
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第三节 化学反应热的计算
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阅读思考
自主检测
任务一、阅读教材第11页到第12页,回答下列问题:
1.盖斯定律的内容是什么?
提示不管化学反应是一步完成或分成几步完成,其反应热是相同的。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,而与反应的途径无关。
2.如何利用教材第12页的两个热化学方程式计算C→CO的焓变?
提示利用盖斯定律计算,具体过程见教材第12页。
任务二、认真阅读教材第12页到第13页的内容,尝试解答教材中的例题1、例题2、例题3,体会如何利用热化学方程式、燃烧热和盖斯定律计算反应的反应热。
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阅读思考
自主检测
已知:
A.-317.3 kJ·mol-1 B.-379.3 kJ·mol-1
C.-332.8 kJ·mol-1 D.+317.3 kJ·mol-1
解析:ΔH=ΔH1-ΔH2=-348.3 kJ·mol-1-(-31.0 kJ·mol-1)=-317.3 kJ·mol-1。
答案:A
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探究问题
1.盖斯定律的本质是什么?如何用图示法表示盖斯定律?
提示盖斯定律的本质是能量守恒。用图示可表示为
ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
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重点难点探究
重要考向探究
随堂检测
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重要考向探究
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提示要计算 的反应热,分析已知的两个热化学方程式,可得到如下图所示的关系:
即,ΔH=ΔH1-ΔH2
还可以利用化学键断裂与形成时的能量变化、热化学方程式、燃烧热、中和热等计算反应热。
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一、盖斯定律
1.内容
对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都是一样的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
2.意义
间接计算某些反应的反应热。
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3.应用
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二、反应热的计算
1.主要依据
热化学方程式、化学键断裂与形成时的能量变化、盖斯定律及燃烧热、中和热等。
2.主要方法
(1)根据热化学方程式计算。
反应热与反应物和生成物各物质的物质的量成正比。
(2)根据反应物和生成物的总能量计算。
ΔH=E生成物-E反应物。
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(3)依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算。
ΔH=E反应物的化学键断裂吸收的能量-E生成物的化学键形成释放的能量
(4)根据盖斯定律计算。
化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行,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相同的。
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考向一 盖斯定律的应用
【例题1】 实验中不能直接测出由石墨与氢气反应生成甲烷的ΔH,但可测出下面几个反应的热效应:
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解析:因为反应式①②③和④之间有以下关系:②+③×2-①=④。
所以ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5 kJ·mol-1+2×(-285.8 kJ·mol-1)-(-890.31 kJ·mol-1)≈-74.8 kJ·mol-1。
答案:ΔH4=-74.8 kJ·mol-1
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规律方法点拨 (1)盖斯定律应用的常用方法:
①虚拟路径法:
若反应物A变为生成物D,可以有两个途径:
a.由A直接变成D,反应热为ΔH;
b.由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,
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②加和法:
利用加和法计算反应焓变一般要经过4步:
a.确定待求反应的化学方程式。
b.找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。
c.根据待求方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数。
d.对处理后的已知热化学方程式进行加和(利用同侧相加,异侧相减原则),计算待求反应的焓变。
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(2)应用盖斯定律计算反应热时应注意的问题:
①首先要明确所求反应的始态和终态,各物质的化学计量数;判断该反应的吸、放热情况。