化学反应热计算知识归纳
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盖斯定律的计算和应用
一. 盖斯定律
⑴ 内容:不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热
是相同的。如图 1-15所示:12H H H ∆=∆+∆,
345H H H H ∆=∆+∆+∆
盖斯定律是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现。
⑵ 对盖斯定律的理解:① 途径角度;② 能量守恒角度
由于在指定的状态下,各种物质的焓值都是确定且唯一的,因此无论经过哪些步
骤从反应物变成产物,它们的差值是不会改变的。
说明:能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,二者密不可分,但以物质为主。 ⑶ 意义:应为有些反应进行得很慢,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),这给测定反应的反应热造成了困难。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。
说明:利用盖斯定律应注意以下几点:
1、一个热化学方程式中分子式前的化学计量数同时扩大一定的倍数时,焓变也相应地扩大 相同的倍数。
2、若将一个热化学方程式中的反应物与生成物颠倒,则焓变的正负号也相应地改变。
3、若热化学方程式相加,则焓变也相加;若热化学方程式相减,则焓变也相减。
2. 方法技巧拓展
常用的有关反应焓变的简答计算的方法归类:
⑴ 根据热化学方程式进行计算:焓变(△H)与反应物各物质的物质的量成正比。
⑵ 根据反应物和生成物的能量计算:△H = 生成物的能量之和 — 反应物的能量之和。 ⑶ 根据反应物和生成物的键量计算:△H = 生成物的总键量 — 反应物的总键量。 ⑷ 根据盖斯定律计算:
① 根据盖斯定律的实质,分析给定反应与所求反应物质与焓变关系。
② 运用解题技能,将已知热化学方程式进行变换、加减得到待求反应的热化学方程式。 ⑸ 根据比热容和温度差进行计算:21()Q c m T T =-⋅⋅-。
⑹ 根据燃烧热、中和热计算:可燃物完全燃烧放出的热量 = n(可燃物) × 其燃烧热 中和反应放出的热量 = n(H 2O) × 中和热
应用盖斯定律求反应热通常用两种方法:⑴ 虚拟路径法:如:C(s) + O 2(g) =CO 2(g)可设
计为:
⑵加减法:确定目标方程式后,以每一步反应的中间产物为桥梁对方程式进行化学计量
∆也做相应的调整和加数调整、加减,消去中间产物,得到目标方程式,H
∆。
减运算,即得到目标方程式的H
二、能量守恒定律:若某化学反应从始态(S)到终态(L)其反应热为△H,而从终态(L)到始态(S)的反应热为△H ’,这两者和为0。
即△H+△H ’= 0
如果过程的变化会使得反应热发生改变,则△H与△H ’的和就可能不等于0,违反了能量守恒定律。
三、若某一化学反应可分为多步进行,则其总反应热为各步反应的反应热之和。
即△H= △H1+ △H2+ △H3+……
四、若多步化学反应相加可得到新的化学反应,则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。
反应热专项练习
1、热化学方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);△H =+mol表示()
A.碳和水反应吸收能量
B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收热量
C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热
2、已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为·g-1。下列热化学方程式中不正确的是()
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H =-890kJ/mol
B.CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l);△H=-445kJ/mol
C.
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-mol
3、100gC不完全燃烧所得产物中,CO所占体积为1/3,CO2为2/3,且:
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量为()
A.B.C.D.
4、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-mol,向·L-1的NaOH溶液中加入下列物质:①稀醋酸;②浓H2SO4;③稀硝酸,恰好完全反应的热效应△H1、△H2、△H3的关系正确的是()
A.△H1>△H2>△H3B.△H1<△H3<△H2
C.△H1=△H3>△H2D.△H1>△H3>△H2
5、对下列化学反应热现象,不正确的说法是()
A.放热的反应发生时不必加热
B.化学反应一定有能量变化
C.化学反应一般地说,吸热反应需要加热后才能发生
D.化学反应热效应数值与反应物质多少有关
6、以N A代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式C2H2(g)+O2=2CO2(g)+H2O(l);△H=
-1300kJ/mol的说法中,正确的是()
A.有10N A个电子转移时,该反应放出1300kJ的能量
B.有N A个水分子生成且为液体时,吸收1300kJ的能量
C.有2N A个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量
D.有8N A个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量
7、下列说法正确的是()
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应
C.反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热
D.吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生反应
8、1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律,他指出:“若是一个反应可以分步进行,则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。”这是在各反应于相同条件下完成时的有关反应热的重要规律,称为盖斯定律。已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:C(金刚石、s)+O2(g)=CO2(g);△H=-mol,C(石墨、s)+O2(g)=CO2(g);△H=-mol,则金刚石转化石墨时的热化学方程式为:___________。由此看来更稳定的碳的同素异形体为:____________。
9、气态高能燃料乙硼烷(分子式B2H6),在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出的热量,则其热化学方程式为________________。又已知H2O(l)=H2O(g);△H=44kJ·mol -1,则标准状况下的乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_________kJ。