【学习目标】
1.知道盖斯定律的内容,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
2.学会有关反应热计算的方法技巧,进一步提高化学计算的能力。
一盖斯定律。
新知导学】1.在化学科学研究中,常常需要通过实验测定物质在发生化学反应的反应热。但是某些反应的反应热,由于种种原因不能直接测得,只能通过化学计算的方式间接地获得。通过大量实验证明,不管化学反应是___完成或___完成,其反应热是___的。
换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的___和___有关,而与反应的___无关,这就是盖斯定律。
2.从能量守恒定律理解盖斯定律。
从s→l,δh1<0,体系。
从l→s,δh2>0,体系。
根据能量守恒,δh1+δh2=0。
3.根据以下两个反应:
c(s)+o2(g)==co2(g) δh1=-393.5 kj·mol-1
co(g)+o2(g)==co2(g) δh2=-283.0 kj·mol-1
根据盖斯定律,设计合理的途径,计算出c(s)+o2(g)==co(g)的反应热δh。
归纳总结】盖斯定律的应用方法。
1)“虚拟路径”法。
若反应物a变为生成物d,可以有两个途径。
由a直接变成d,反应热为δh;
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:则有。
2)“加合”法。
运用所给热化学方程式通过的方法得到所求的热化学方程式。
关键提醒运用盖斯定律计算反应热的3个关键。
1)热化学方程式的化学计量数加倍,δh也相应加倍。
2)热化学方程式相加减,同种物质之间可加减,反应热也相应加减。
3)将热化学方程式颠倒时,δh的正负必须随之改变。
活学活用】1.已知下列反应:
so2(g)+2oh-(aq)==so (aq)+h2o(l) δh1
clo-(aq)+so (aq)==so (aq)+cl-(aq) δh2
caso4(s)==ca2+(aq)+so (aq) δh3
则反应so2(g)+ ca2+(aq)+ clo-(aq)+2oh-(aq)==caso4(s) +h2o(l) +cl-(aq)的δh
2.已知p4(白磷,s)+5o2(g)==p4o10(s)
h1=-2 983.2 kj·mol-1①
p(红磷,s)+o2(g)==p4o10(s)
h2=-738.5 kj·mol-1②
试用两种方法求白磷转化为红磷的热化学方程式。
二反应热的计算与比较。
新知导学】1.已知:
zn(s)+o2(g)==zno(s)
h=-348.3 kj·mol-1
2ag(s)+o2(g)==ag2o(s)
h=-31.0 kj·mol-1
则zn(s)+ag2o(s)==zno(s)+2ag(s)的δh等于。
2.试比较下列三组δh的大小(填“>”或“=”
1)同一反应,生成物状态不同时。
a(g)+b(g)==c(g) δh1<0
a(g)+b(g)==c(l) δh2<0
则δh1h2。
2)同一反应,反应物状态不同时。
s(g)+o2(g)==so2(g) δh1<0
s(s)+o2(g)==so2(g) δh2<0
则δh1h2。
3)两个有联系的不同反应相比。
c(s)+o2(g)==co2(g) δh1<0
c(s)+o2(g)==co(g) δh2<0
则δh1h2。
归纳总结】1.有关反应热计算的依据。
1)根据热化学方程式计算。
反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
2)根据盖斯定律计算。
根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其δh相加或相减,得到一个新的热化学方程式。
3)根据物质燃烧放热数值(或燃烧热)计算。
可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热。
4)根据反应物和生成物的键能计算。
h=反应物的键能和-生成物的键能和。
2.利用状态,迅速比较反应热的大小。
若反应为放热反应。
1)当反应物状态相同,生成物状态不同时,生成固体放热最多,生成气体放热最少。
2)当反应物状态不同,生成物状态相同时,固体反应放热最少,气体反应放热最多。
3)在比较反应热(δh)的大小时,应带符号比较。对于放热反应,放出的热量越多,δh反而越小。
活学活用】3.室温下,将1 mol的cuso4·5h2o(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为δh1,将1 mol的cuso4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为δh2;cuso4(s)·5h2o(s)受热分解的化学方程式为cuso4·5h2o(s) cuso4(s)+5h2o(l),热效应为δh3。则下列判断正确的是( )
a.δh2>δh3
b.δh1<δh3
c.δh1+δh3=δh2
d.δh1+δh2>δh3
4.已知葡萄糖(c6h12o6)的燃烧热是2 804 kj·mol-1,当它氧化生成1 **时放出的热量是( )
a.26.0 kj b.51.9 kj
c.155.8 kj d.467.3 kj
学习小结】达标检测】
1.下列关于盖斯定律描述不正确的是( )
a.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。
b.盖斯定律遵守能量守恒定律。
c.利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热。
d.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热。
2.已知热化学方程式:
h2o(g)==h2(g)+o2(g)
h=+241.8 kj·mol-1
h2(g)+o2(g)==h2o(l)
h=-285.8 kj·mol-1
当1 g液态水变为水蒸气时,其热量变化是( )
a.δh=+88 kj·mol-1
b.δh=+2.44 kj·mol-1
c.δh=-4.98 kj·mol-1
d.δh=-44 kj·mol-1
3.黑火药是中国古代的四大发明之一,其**的热化学方程式为s(s)+2kno3(s)+3c(s)==k2s(s)+n2(g)+3co2(g) δh=x kj·mol-1
已知:碳的燃烧热 δh1=a kj·mol-1
s(s)+2k(s)==k2s(s) δh2=b kj·mol-1
2k(s)+n2(g)+3o2(g)==2kno3(s) δh3=c kj·mol-1
则x为( )
a.3a+b-c b.c+3a-b
c.a+b-c d.c+a-b
4.某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水,煤炉中会产生淡蓝色火焰,煤炭燃烧更旺,因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水,可使煤炭燃烧放出更多的热量。”(已知煤炭的燃烧热δh为-393.15 kj·mol-1,氢气的燃烧热δh为-242 kj·mol-1,一氧化碳的燃烧热δh为-283 kj·mol-1)
1)写出该同学看到燃烧现象所涉及到的所有反应的热化学方程式:
2)你认为该同学的结论是否正确,请简要说明其理由:
3)烟气(主要污染物so2、nox)经o3预处理后用caso3水悬浮液吸收,可减少烟气中so2、nox的含量。o3氧化烟气中so2、nox的主要反应的热化学方程式为。
no(g)+o3(g)==no2(g)+o2(g)
h=-200.9 kj·mol-1
no(g)+o2(g)==no2(g)
h=-58.2 kj·mol-1
so2(g)+o3(g)==so3(g)+o2(g)
h=-241.6 kj·mol-1
反应3no(g)+o3(g)==3no2(g)的δh=__kj·mol-1。
一。新知导学。
1.一步分几步相同始态终态途径。
2.放出热量吸收热量。
3.根据所给的两个方程式,反应c(s)+o2(g)==co2(g)可设计为如下途径:
h1=δh+δh2
h=δh1-δh2
-393.5 kj·mol-1-(-283.0 kj·mol-1)
-110.5 kj·mol-1。
4.c(s)+o2(g)==co2(g) δh1=-393.5 kj·mol-1
co2(g)==co(g)+o2(g) δh2′=+283.0 kj·mol-1
上述两式相加得:
c(s)+o2(g)==co(g) δh=-110.5 kj·mol-1。
归纳总结。1)②δh=δh1+δh2+δh3 (2)加减乘除。
活学活用。1.δh1+δh2-δh3
解析将已知反应依次编号:①so2(g)+2oh-(aq)==so (aq)+h2o(l) δh1
clo-(aq)+so (aq)==so (aq)+cl-(aq) δh2
caso4(s)==ca2+(aq)+so (aq) δh3,则根据盖斯定律可知①+②即得到反应:
so2(g)+ca2+(aq)+ clo-(aq) +2oh-(aq)==caso4(s) +h2o(l) +cl-(aq)的δh,则δh=δh1+δh2-δh3。
高二化学选修4复习纲要
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