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时间:2020-09-12
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1、第三节化学反应热的计算第一课时盖斯定律自学导引一、盖斯定律1.盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。或者说,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.盖斯定律的解释:能量的释放或吸收是以发生化学变化的物质为基础的,两者密不可分,但以物质为主。思考题1如何用能量守恒的原理理解盖斯定律?答案盖斯定律体现了能量守恒原理,因为化学反应的始态物质和终态物质各自具有的能量是恒定的,二者的能量差就是反应放出或吸收的热量。只要始态和终态定了,不论途经哪些中点状态,最终的能量差就是固定的。二、盖斯定律在科学研究中的重要意义因为有些反应进行得很
2、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),这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。例如:(1)C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1(2)CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ·mol-1求C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热。解析:根据上述两个反应的关系可知:ΔH1=ΔH2+ΔH3,ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5kJ·mol-1-(-283.0kJ·mol-1)=-110.5kJ·mol-1所以C(s)+1∕2O2(g)=CO(g)ΔH3=-110.5k
3、J·mol-1三、盖斯定律的应用对于进行得很慢的反应,不容易直接发生的反应,产品不纯(即有副反应发生)的反应,测定反应热有困难,如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。思考题2已知下列热化学方程式:Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)ΔH1=-351.1kJ·mol-1Hg(l)+O2(g)=HgO(s)ΔH2=-90.7kJ·mol-1由此可知Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)ΔH3,其中ΔH3的值是()A.-441.8kJ·mol-1B.-254.6kJ·mol-1C.-438.9kJ·mol-1D.-260.4kJ·mol-1答案D名师解惑一、盖斯
4、定律的特点1.反应热效应只与始态、终态有关,与反应的途径无关。就像登山至山顶,不管选哪一条路走,山的海拔总是不变的。2.反应热总值一定。如右图表示始态到终态的反应热,则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。三、应用盖斯定律计算反应热时应注意的事项1.热化学方程式中物质的化学计量数同乘以某一个数时,反应热数值也必须乘上该数。2.热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减。3.将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”、“-”号必须随之改变。4.若热化学方程式需相减,最好能先把被减方程式进行颠倒,然后相加,更不易出错。典例导析知识点1:盖斯定律的意义例1实验中不能
5、直接测出由石墨和氢气反应生成甲烷的反应热,但可通过测出CH4、石墨及H2燃烧反应的反应热,再求由石墨生成甲烷的反应热。已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-890.3kJ·mol-1②C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8kJ·mol-1求:④C(石墨)+2H2(g)=CH4(g)ΔH4=______________解析本题考查盖斯定律的理解和运用,可用“加合法”。因为反应式①、②、③、④之间有以下关系:②+③×2-①=④所以ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1
6、=-393.5kJ·mol-1+2×(-285.8kJ·mol-1)-(-890.3kJ·mol-1)=-74.8kJ·mol-1答案-74.8kJ·mol-1跟踪练习1盖斯定律指出: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,而与具体反应进行的途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化,由右图判断下列关系错误的是()A.A→F:ΔH=-ΔH6B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=1C.C→F:
7、ΔH
8、=
9、ΔH1+ΔH2+ΔH6
10、D.ΔH1+ΔH2+ΔH3=-(ΔH4+ΔH5+ΔH6)答案B知识点2:盖斯定律的应用例2已知下列热化学方程式:(1)
11、CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ·mol-1(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8kJ·mol-1则反应:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A.-488.3kJ·mol-1B.-244.15kJ·mol-1C.488.3kJ·mol-1D.244.15kJ·mol
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