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课件网) 第一章 化学反应的热效应 第二节 反应热的计算 一 盖斯定律 01 相同 反应的途径 ΔH1＋ΔH2 ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 1.1836年,化学家盖斯从大量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 (填“相同”或“不同”)的,该规律叫做盖斯定律。 2.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 无关。反应热总值一定,如图表示从始态到终态的反应热。则ΔH= = 。 增加 减少 3.能量守恒:能量既不会 ,也不会 ,只会从一种形式转化为另一种形式。 4.盖斯定律的应用 计算无法直接测量的反应的焓变。 × √ × 1.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关。( ) 2.盖斯定律遵守能量守恒定律。( ) 3.已知某反应路径如图: ,则ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。( ) ＞ ＝ 从能量守恒的角度思考并填空(填“>”“<”或“=”)。 假定反应体系的始态为S,终态为L,它们之间的变化为:若ΔH1<0,则ΔH2 0,ΔH1+ΔH2 0。 应用盖斯定律计算ΔH的方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D,可以有两个途径: ①由A直接变成D,反应热为ΔH; ②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。 如图所示: 则ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。 (2)加合法 依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数,调整已知方程式,最终加合成目标方程式,ΔH同时作出相应的调整和运算。 C 1.在298 K、101 kPa时,已知: (1)C(s,石墨)+O2(g) ===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 (2)2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1 (3)2C2H2(g)+5O2(g) ===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2 599 kJ·mol-1 则相同条件下,由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变ΔH4是 ( ) A.-226.7 kJ·mol-1 B.-326 kJ·mol-1 C.+226.7 kJ·mol-1 D.+326 kJ·mol-1 利用盖斯定律,反应(1)×2+反应(2)×-反应(3)×可得2C(s,石墨)+H2(g) ===C2H2(g) ΔH4=ΔH1×2+ΔH2×-ΔH3×=(-393.5 kJ·mol-1)×2+(-571.6 kJ·mol-1)×-(-2 599 kJ·mol-1)×=+226.7 kJ·mol-1,故C正确。 4HCl(g)+O2(g) ===2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-116 kJ·mol-1 2.随着聚酯工业的快速发展,工业上对氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为当前科学研究的热点。Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行: CuCl2(s) ===CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=+83 kJ·mol-1 ① CuCl(s)+O2(g) ===CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1 ② CuO(s)+2HCl(g) ===CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1 ③ 则氯化氢与氧气反应生成氯气和水蒸气的热化学方程式为_____。 根据盖斯定律,①×2+②×2+③×2可得4HCl(g)+O2(g) ===2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=2ΔH1+2ΔH2+2ΔH3=(+83 kJ·mol-1)×2+(-20 kJ·mol-1)×2+(-121 kJ·mol-1)×2=-116 kJ·mol-1。 利用盖斯定律计算ΔH的四步骤 (1)定:确定待求反应的热化学方程式。 (2)找:找出待求热化学方程式中只在已知化学方程式中出现一次的物质。 (3)调:依据该物质调整已知化学方程式的方向(同侧相加,异侧相减)和化学计量数,每个已知化学方程式只能调整一次。 (4)算:ΔH与已知化学方程式一一对应调整和运算。 二 反应热的计算 02 1.计算依据 依据热化学方程式、盖斯定律等可以计算化学反应的反应热。 2.应用举例 [例1] 焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法。这两个反应的热化学方程式分别为 ①C(s)+H2O(g) ===CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.5 kJ/mol ②CH4(g)+H2O(g) ===CO(g)+3H2(g) ΔH2=+205.9 kJ/mol 试计算CH4(g) ===C(s)+ ... ...
