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时间:2020-02-26
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1、盖斯定律的妙用江苏省如皋市江安中学胡海鹏226534俄国化学家盖斯(HessGH)总结了大量热化学实验数据,于1840年得出一个结论:“定压或定容条件下的任意化学反应,在不做其它功时,不论是一步完成的还是几步完成的,其反应热的总值相等。”这就是盖斯定律。例如:可以通过两种途径来完成。如上图表,已知:H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H1=-241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol根据盖斯定律,则△H=△H1+△H2=-241.8kJ/mol+(-44.0kJ/mol)=-285.8kJ/mol其数值与
2、用量热计测得的数据相同。盖斯定律的应用通过盖斯定律可以知道反应热只与反应始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应的途径无关。应用盖斯定律进行简单计算,关键在于设计反应过程,同时注意:⑴当反应式乘以或除以某数时,△H也应乘以或除以某数。⑵反应式进行加减运算时,△H也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把△H看作一个整体进行运算。⑶通过盖斯定律计算比较反应热的大小时,同样要把△H看作一个整体。⑷在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。⑸当设计的反应逆向进行时,其反
3、应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。[例1]已知⑴H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g);△H1=aKJ•mol-1⑵2H2(g)+O2(g)==2H2O(g);△H2=bKJ•mol-1⑶H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l);△H3=cKJ•mol-1⑷2H2(g)+O2(g)==2H2O(l);△H4=dKJ•mol-1下列关系式中正确的是( )A.a<c<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0[解析]⑴、⑵式反应物、生成物的状态均相同,⑴×2=⑵,即2△H1=△H2,2a=b,又H2的燃烧反应为放热反应
4、,故2a=b<0,C项符合题意。同理,⑶×2=⑷,有2c=d<0,D项错误。由于气态水转变为液态水要放热,有△H=-a+c<0,c<a<0,A项错误。同理,△H=-b+d<0,d<b<0,B项错误。[例2]已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.51KJ•mol-1C(金刚石)+O2(g)=CO2(g);△H=-395.41KJ•mol-1据此判断,下列说法中正确的是( )A.由石墨制备金刚石是吸热反应;石墨的能量比金刚石的低B.由石墨制备金刚石是吸热反应;石墨的能量比
5、金刚石的高C.由石墨制备金刚石是放热反应;石墨的能量比金刚石的低D.由石墨制备金刚石是放热反应;石墨的能量比金刚石的高[解析]△H=(-393.51+395.41)KJ•mol-1=1.9KJ•mol-1,即石墨转化为金刚石是吸热反应,据反应热=反应物分子断裂化学键时吸收的总能量-生成物分子形成化学键时释放出的总能量=生成物总能量-反应物总能量,可知石墨的能量更低,石墨较稳定(能量越低越稳定)。故答案为A项。[例3]磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1g单质磷(P)在3.2g氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出XkJ热量。(1)通过计算确定
6、反应产物的组成是(用化学式表示)______________,其相应的质量(g)为___________________。(2)已知单质磷的燃烧热为,写出反应生成固态的热化学方程式:______________。[解析]磷的正化合价只有+3、+5两种,它的氧化产物是和。写出化学方程式:采用待定系数法配平方程式:解得:又根据题意,3.1g单质磷和3.2g氧气反应放出XkJ热量,写出热化学方程式①:又根据单质磷的燃烧热为,写出热化学方程式②:根据盖斯定律:可得热化学方程式③:
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