盖斯定律 反应热的计算
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利用盖斯定律计算反应热的方法【原创实用版3篇】目录(篇1)1.盖斯定律的定义与原理2.利用盖斯定律计算反应热的方法3.反应热的计算实例4.盖斯定律在反应热计算中的应用优势5.总结正文(篇1)一、盖斯定律的定义与原理盖斯定律是热力学的基本定律之一,它阐述了化学反应的热效应与反应的途径无关,只取决于反应物和生成物的总能量差。
这个定律可以简单地表述为:一个化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。
二、利用盖斯定律计算反应热的方法利用盖斯定律计算反应热的方法主要分为以下几个步骤:1.确定反应物和生成物的能量状态:根据反应方程式,确定反应物和生成物的能量状态,通常用 H(焓)表示。
2.计算反应物和生成物的能量差:根据能量状态,计算反应物和生成物的能量差,即ΔH。
3.应用盖斯定律:根据盖斯定律,反应热(ΔH)只与反应物和生成物的总能量差有关,而与反应的途径无关。
因此,可以根据反应物和生成物的能量差计算出反应热。
三、反应热的计算实例以反应 2NO2(g)→2NO(g)+O2(g)为例,根据反应方程式,反应物 NO2 的能量状态为 H1,生成物 NO 的能量状态为 H2,生成物 O2 的能量状态为 H3。
假设 H1 为 -113.0kJ/mol,H2 为 -33.0kJ/mol,H3 为0kJ/mol,则反应热ΔH 为:ΔH = H1 - (H2 + H3) = -113.0kJ/mol - (-33.0kJ/mol + 0kJ/mol) = -80.0kJ/mol。
四、盖斯定律在反应热计算中的应用优势盖斯定律在反应热计算中的应用优势主要体现在以下几点:1.可以简化反应热的计算过程:利用盖斯定律,只需计算反应物和生成物的能量差,就可以得到反应热,避免了复杂的热化学方程式计算。
2.可以用于难以直接测量反应热的情况:有些反应的热效应难以直接通过实验测量,利用盖斯定律可以方便地计算出反应热。
3.可以用于预测未知反应的热效应:当反应物和生成物的能量状态已知时,可以利用盖斯定律预测未知反应的热效应。
盖斯定律及其计算一:盖斯定律要点1840年,瑞士化学家盖斯(G 。
H 。
Hess,1802—1850)通过大量实验证明,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。
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:H 2(g )+21O 2(g )= H 2O (g );△H 1=-241.8kJ/mol H 2O (g )=H 2O (l );△H 2=-44.0kJ/mol根据盖斯定律,则△ H=△H 1+△H 2=-241.8kJ/mol+(-44.0kJ/mol )=-285.8kJ/mol盖斯定律表明反应热效应取决于体系变化的始终态而与过程无关。
因此,热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理。
该定律使用时应注意: 热效应与参与反应的各物质的本性、聚集状态、完成反应的物质数量,反应进行的方式、温度、压力等因素均有关,这就要求涉及的各个反应式必须是严格完整的热化学方程式。
二:盖斯定律在热化学方程式计算中的应用盖斯定律的应用价值在于可以根据已准确测定的反应热来求知实验难测或根本无法测定的反应热,可以利用已知的反应热计算未知的反应热。
,它在热化学方程式中的主要应用在于求未知反应的反应热,物质蒸发时所需能量的计算 ,不完全燃烧时损失热量的计算,判断热化学方程式是否正确,涉及的反应可能是同素异形体的转变,也可能与物质三态变化有关。
其主要考察方向如下:1.已知一定量的物质参加反应放出的热量,写出其热化学反应方程式。
例1、将0.3mol 的气态高能燃料乙硼烷(B 2H 6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ 热量,该反应的热化学方程式为_____________。
又已知:H 2O (g )=H 2O (l );△H 2=-44.0kJ/mol ,则11.2L (标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ 。
第三节盖斯定律化学反应热的计算中和热:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。
强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为:H+(aq)+ OH- (aq) == H2O(l) △H= -57.3kJ/mol盖斯定律: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。
即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关。
假设反应体系的始态为S,终态为L,若S→L,△H﹤0;则L→S,△H﹥0。
1、100g碳燃烧所得气体中,CO占1/3体积,CO2占2/3体积,且C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)△H=-110.35 kJ·mol-1,CO(g)+1/2 O2(g)===CO2(g) △H=—282.57kJ·mol-1与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是( )A、392.92kJB、2489.44kJC、784.92kJD、3274.3kJ2、火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸汽。
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ·mol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ·mol-1则1mol气体肼和NO2完全反应时放出的热量为( )A、100.3kJB、567.85kJC、500.15kJD、601.7kJ3、已知:CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) △H=-Q1kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=-Q2kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=-Q3kJ·mol-1常温下,取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况),经完全燃烧后恢复到到常温,放出的热量(单位:kJ)为( )A、0.4Q1+0.05Q3B、0.4Q1+0.05Q2C、0.4Q1+0.1Q3D、0.4Q1+0.2Q34、充分燃烧一定量丁烷气体放出的热量为Q,完全吸收它生成的CO2生成正盐,需要5mol·L-1的kOH溶液100mL ,则丁烷的燃烧热为( )A、16QB、8QC、4QD、2Q5、已知胆矾溶于水时溶液温度降低。
利用盖斯定律计算反应热的方法【实用版3篇】目录(篇1)1.盖斯定律的定义与原理2.反应热的定义与计算方法3.利用盖斯定律计算反应热的技巧4.盖斯定律在反应热计算中的应用实例5.结论正文(篇1)一、盖斯定律的定义与原理盖斯定律是热力学中的一个基本原理,它表明在一个封闭系统中,无论化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。
这个原理是由德国化学家盖斯(G.J.Gauss)在 19 世纪提出的,被称为盖斯定律。
二、反应热的定义与计算方法反应热是指在恒压条件下,化学反应过程中放出或吸收的热量。
反应热的计算方法通常使用热量计或通过热化学方程式计算。
在热化学方程式中,反应热用ΔH 表示,单位为焦耳/摩尔(J/mol)。
三、利用盖斯定律计算反应热的技巧1.根据反应方程式判断反应热对于放热反应,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。
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。
2.利用盖斯定律进行反应热的计算盖斯定律可以用来计算一些不易测定的反应的反应热。
可以通过给出的几个反应方程式,进行适当的加减,消掉不需要的反应物和生成物,然后计算剩余反应的反应热。
四、盖斯定律在反应热计算中的应用实例例如,对于反应 2NO2(g) → 2NO(g) + O2(g),我们可以通过以下步骤利用盖斯定律计算反应热:1.根据反应方程式,计算生成物和反应物的摩尔数2mol NO2(g) → 2mol NO(g) + 1mol O2(g)2.计算反应热的变化ΔH = Σ(ΔHf, products) - Σ(ΔHf, reactants)其中,ΔHf 表示标准生成焓,可以根据化学手册查找。
3.将计算得到的反应热进行单位转换,例如从焦耳/摩尔转换为千焦/摩尔4.得出反应热五、结论利用盖斯定律进行反应热计算是化学热力学中的一种重要方法,可以帮助我们更好地理解和预测化学反应过程中的能量变化。
一、反应热的计算1.已知热化学方程式:SO 2(g)+ 1/2O 2(g) SO 3(g) ΔH =―98.32kJ /mol ,在容器中充入2molSO 2和1molO 2充分反应,最终放出的热量为( )A .196.64kJB .小于98.32kJC .小于196.64kJD .大于196.64kJ2.已知两个热化学方程式:C(s)+O 2(g) =CO 2(g) ΔH =―393.5kJ/mol2H 2(g)+O 2(g) =2H 2O(g) ΔH =―483.6kJ/mol现有炭粉和H 2组成的悬浮气共0.2mol ,使其在O 2中完全燃烧,共放出63.53kJ 的热量,则炭粉与H 2的物质的量之比是( )A .1︰1B .1︰2C .2︰3D .3︰23.白磷与氧可发生如下反应:P 4+5O 2=P 4O 10。
已知断裂下列化学键需要吸收的能量分 别为:P —P a kJ/mol 、P —O b kJ/mol 、P=O c kJ/mol 、O=O dkJ/mol 。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH ,其中正确的是( )A .(6a +5d -4c -12b )kJ/molB .(4c +12b -6a -5d )kJ/molC .(4c +12b -4a -5d )kJ/molD .(4a +5d -4c -12b )kJ/mol4、两步反应的能量变化示意图如下:①第一步反应是________反应(选填“放热”或“吸热”),判断依据是________________________________________________________________________。
②1 mol NH +4(aq)全部氧化成NO -3(aq)的热化学方程式是________________________________________________________________________。
第三节 化学反应热的计算第1课时 化学反应热的计算[目标要求] 1.理解盖斯定律的意义。
2.能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。
一、盖斯定律 1.含义(1)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。
(2)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。
例如,ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3之间有如下的关系:ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3。
2.意义利用盖斯定律,可以间接地计算一些难以测定的反应热。
例如:C(s)+12O 2(g)===CO(g)上述反应在O 2供应充分时,可燃烧生成CO 2;O 2供应不充分时,虽可生成CO ,但同时还部分生成CO 2。
因此该反应的ΔH 不易测定,但是下述两个反应的ΔH 却可以直接测得:(1)C(s)+O 2(g)===CO 2(g)ΔH 1=-393.5 kJ·mol -1(2)CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g)ΔH 2=-283.0 kJ·mol -1根据盖斯定律,就可以计算出欲求反应的ΔH 。
分析上述两个反应的关系,即知:ΔH =ΔH 1-ΔH 2。
则C(s)与O 2(g)生成CO(g)的热化学方程式为C(s)+12O 2(g)===CO(g) ΔH =-110.5kJ·mol -1。
思维拓展 热化学方程式的性质(1)热化学方程式可以进行方向改变,方向改变时,反应热数值不变,符号相反。
(2)热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数。
(3)热化学方程式可以叠加,叠加时,物质和反应热同时叠加。
二、反应热的计算1.根据热化学方程式进行物质和反应热之间的求算例1 由氢气和氧气反应生成4.5 g 水蒸气放出60.45 kJ 的热量,则反应:2H 2(g)+ O 2(g)===2H 2O(g)的ΔH 为( )A .-483.6 kJ·mol -1B .-241.8 kJ·mol -1C .-120.6 kJ·mol -1D .+241.8 kJ·mol -12.利用燃烧热数据,求算燃烧反应中的其它物理量例2甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-11 kg CH4在25℃,101 kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量约为()A.-5.56×104 kJ·mol-1B.5.56×104 kJ·mol-1C.5.56×104 kJ D.-5.56×104 kJ3.利用盖斯定律的计算例3已知下列热化学方程式:①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1=-26.7 kJ·mol-1②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2=-50.75 kJ·mol-1③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)ΔH3=-36.5 kJ·mol-1则反应FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)的焓变为()A.+7.28 kJ·mol-1B.-7.28 kJ·mol-1C.+43.68 kJ·mol-1D.-43.68 kJ·mol-1知识点一盖斯定律及应用1.运用盖斯定律解答问题通常有两种方法:其一,虚拟路径法:如C(s)+O2(g)===CO2(g),可设置如下:ΔH1=ΔH2+ΔH3其二:加合(或叠加)法:即运用所给方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。
高三化学一轮复习——盖斯定律反应热的计算知识梳理1.盖斯定律内容:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热都是相同的。
即: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)意义:间接计算某些反应的反应热。
(3)应用aA B2.反应热计算的四种方法(1)由H值计算ΔHΔH=∑H生成物-∑H反应物(2)由键能计算ΔHΔH=反应物的总键能-生成物的总键能如H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH由能量守恒知E H—H+E Cl—Cl=2E H—Cl+ΔH或ΔH=E H—H+E Cl—Cl-2E H—Cl(3)由反应中的热量变化Q计算ΔH如1 g H2充分燃烧生成H2O(l)时放出Q kJ的热量,H2的燃烧热为________kJ·mol -1。
H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH1 mol |ΔH|12mol Q故|ΔH|=2Q kJ·mol-1ΔH=-2Q kJ·mol-1,故H2的燃烧热为2Q。
(4)由分式结合盖斯定律计算ΔH(见应用)[考在课外]教材延伸判断正误(1)一个反应一步完成或几步完成,两者相比,经过的步骤越多,放出的热量越少(×)(2)H—H、O===O和O—H键的键能分别为436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462kJ·mol-1,则反应H2(g)+12O2(g)===H2O(g)的ΔH=-916 kJ·mol-1(×)(3)已知:O3+Cl===ClO+O2ΔH1ClO+O===Cl+O2ΔH2则反应O3+O===2O2ΔH=ΔH1+ΔH2(√)拓展应用(1)标准摩尔生成焓是指在25 ℃和101 kPa时,最稳定的单质生成1 mol化合物的焓变。
已知25 ℃和101 kPa时下列反应:①2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-3 116 kJ·mol-1②C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1③2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1写出乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式:____________________________________________________________________________________________。
利用盖斯定律计算△H
计算步骤
①根据带求解的热化学方程式中的反应物和生成物找出可用的已知热化学方程式
②根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式的方向,同时调整△H 的符合;根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行化简或扩大相应的倍数
③将调整好的热化学方程式和△H 进行加和
④△H 随热化学方程式的调整而相应进行加、减、乘、除运算
题组训练
1 (2018年全国卷I 28)
已知:2N 2O 5(g) = 2N 2O 5(g)+O 2(g) ΔH 1=−4.4 kJ·mol −1
2NO 2(g) = N 2O 4(g) ΔH 2=−55.3 kJ·mol −1
则反应N 2O 5(g)=2NO 2(g)+ O 2(g)的ΔH =_______ kJ·mol −1。
2 (2018年全国卷II 27) CH 4-CO 2催化重整不仅可以得到合成气(CO 和H 2),还对温室气体的减排具有重要意义。
回答下列问题:CH 4-CO 2催化重整反应为:CH 4(g)+ CO 2(g)=2CO(g)+2H 2(g)。
已知:C(s)+2H 2(g)=C H 4(g) ΔH =-75 kJ·mol −1 ;
C(s)+O 2(g)=CO 2(g) ΔH =-394 kJ·mol −1
C(s)+(g)=CO(g) ΔH =-111 kJ·mol −1
该催化重整反应的ΔH ==______ kJ·mol −1
3 (2018年全国卷III 28)SiHCl 3在催化剂作用下发生反应: 2SiHCl 3(g)
SiH 2Cl 2(g)+ SiCl 4(g) ΔH 1=48 kJ·mol −1 3SiH 2Cl 2(g)
SiH 4(g)+2SiHCl 3 (g) ΔH 2=−30 kJ·mol −1 则反应4SiHCl 3(g)
SiH 4(g)+ 3SiCl 4(g)的ΔH =__________ kJ·mol −1。
21O 2
4 (2018年北京卷 27)
反应Ⅰ:2H 2SO 4(l)
2SO 2(g)+2H 2O(g)+O 2(g) ΔH 1=+551 kJ·mol -1 反应Ⅰ:S(s)+O 2(g)SO 2(g) ΔH 3=-297 kJ·mol -1
反应Ⅰ的热化学方程式:________________。
5 (2018年天津卷 10)CO 2与CH 4经催化重整,制得合成气:
CH 4(g)+ CO 2(g)−−−→←−−−催化剂
2CO (g)+ 2H 2(g) ①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下: C O(CO) 则该反应的ΔH =_________。
6 (2018年江苏卷 20)用水吸收NO x 的相关热化学方程式如下: 2NO 2(g )+H 2O (l )
HNO 3(aq )+ HNO 2(aq ) ΔH =−116.1 kJ·mol −1 3HNO 2(aq )HNO 3(aq )+2NO (g )+ H 2O (l ) ΔH =75.9 kJ·mol −1
反应3NO 2(g )
+H 2O (l )2HNO 3(aq ) + NO (g )的ΔH =___________kJ·mol −1。
7 (2017年全国卷II 27)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。
正丁烷(C 4H 10)脱氢制1-丁烯(C 4H 8)的热化学方程式如下:
① C 4H 10(g) = C 4H 8(g) + H 2(g) △H 1
② C 4H 10(g) + 12O 2(g) = C 4H 8(g) + H 2O(g) △H 2= -119kJ ∙mol -1
③ H 2(g) + 12O 2(g) = H 2O(g) △H 3= -242kJ ∙mol -1
反应①的△H 1为 kJ ∙mol -1。