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高二化学暑假假课程 第三讲 燃烧热
高二化学暑假假课程 第三讲 反应热的计算
一、盖斯定律
1.盖斯定律
(1)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,换句话说,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。
说明:
如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同。
2.运用盖斯定律解题的一般方法
(1)虚拟路径法
若反应物A变为生成物D,可以有两个途径
a.由A直接变成D,反应热为ΔH;
b.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:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
(2)加合法
即运用所给方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。例如已知下列两个热化学方程式:
①P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s)
ΔH1=-2983.2kJ/mol
知识梳理
②P(s,红磷)+ 5/4 O2= 1/4 P4O10(s)
ΔH2=-738.5kJ/mol
要写出白磷转化为红磷的热化学方程式可虚拟如下过程。
根据盖斯定律
ΔH=ΔH1+(-ΔH2)×4=-2983.2kJ/mol+738.5kJ/mol×4=-29.2kJ/mol
所以白磷转化为红磷的热化学方程式为:P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=-29.2kJ/mol
也可由①-4×②得白磷转化为红磷的热化学方程式为:
P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=-29.2kJ/mol
3.运用盖斯定律计算反应热时的注意事项
(1)热化学方程式同乘以某一个数时,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。
二 反应热的计算
1.依据
(1)热化学方程式与数学上的方程式相似,可以移项同时改变正负号,各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。
(2)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)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化学键断裂所吸收的能量,ΔH=反应物的化学键断裂所吸收的能量和-生成物的化学键断裂所吸收的能量。
(5)根据反应物和生成物的总能量计算: ΔH=E生成物-E反应物
(6)根据比热公式进行计算: Q=cmΔt
2.注意事项
(1)反应热数值与各物质的化学计量数成正比,因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时,其反应热数值需同时做相同倍数的改变。
(2)热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热。
(3)正、逆反应的反应热数值相等,符号相反。
(4)求总反应的反应热,不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加。不论一步进行还是分步进行,始态和终态完全一致,盖斯定律才成立。某些物质只是在分步反应中暂时出现,最后应该恰好消耗完。
针对训练:
1.发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ/mol
②H2(g)=H2(l) ΔH2=-0.92 kJ/mol
③O2(g)=O2(l) ΔH3=-6.84 kJ/mol
④H2O(l)=H2O(g) ΔH4=+44.0 kJ/mol
则反应H2(l)+O2(l)=H2O(g)的反应热ΔH为 ( )
A.+237.46 kJ/mol B.-474.92 kJ/mol
C.-118.73 kJ/mol D.-237.46 kJ/mol
2.(2009·湛江高二检测)科学家发现,不管化学反应是一步完成还是分几步完成,该反应的热效应是相同的。已知在25 ℃,105 Pa时,石墨、一氧化碳的燃烧热分别是ΔH=-393.5 kJ·mol-1和ΔH=-283.0 kJ·mol-1,下列说法或方程式正确的是 ( )
A.在相同条件下:2C(石墨)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
B.1 mol石墨不完全燃烧,生成CO2和CO混合气体时,放热504.0 kJ
C.在相同条件下:C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·mol-1
D.若金刚石燃烧热大于石墨的燃烧热,则石墨转变为金刚石需要吸热
3.(2009·江苏扬州)有关键能数据如表
化学键 Si—O O=O Si—Si 键能/kJ·mol-1 x 498.8 176
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式:Si(s)+O2(g)=SiO2(s);ΔH=-989.2 kJ·mol-1,则表中x的值为 ( )
A.460 B
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