盖斯定律及其应用
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盖斯定律及其应用盖斯定律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,如果一个反应可以分几步进行,则各分步及反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的,这就是盖斯定律。
例如:122(g)2(g)2(l)H 2(g)2(g)2(l)H 2(g)H 1H O H O 21H O H O 2H O ∆∆∆+=+−−→ 可以通过两种途径来完成。
如上图表:已知: 2(g)2(g)2(g)11H O H O ;H 241.8kJ /mol 2+=∆=- 2g 2l 2H O H O H 44.0kJ /mol =∆=()();- 根据盖斯定律,则12H H H 241.8kJ /mol 44.0kJ /mol 285.8kJ /mol ∆=∆∆=+=+-(-)- 其数值与用量热计测得的数据相同。
盖斯定律的应用盖斯定律:当某一物质在定温定压下经过不同的反应过程,生成同一物质时,无论反应是一步完成还是分几步完成,总的反应热是相同的。
即反应热只与反应始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应的途径无关。
应用盖斯定律进行简单计算,关键在于设计反应过程,同时注意:⑴ 当反应式乘以或除以某数时,△H 也应乘以或除以某数。
⑵ 反应式进行加减运算时,△H 也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把△H 看作一个整体进行运算。
⑶ 通过盖斯定律计算比较反应热的大小时,同样要把△H 看作一个整体。
⑷ 在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
⑸ 当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
【例1】.已知⑴ ()()()2221g g g 1H O H O H akJ /mol 2+=∆;= ⑵ ()()()2222g g g 2H O 2H O H bkJ /mol +=∆;=⑶ ()()()2223g g l 1H O H O H ckJ /mol 2+=∆;= ⑷ ()()()2224g g l 2H O 2H O H dkJ /mol +=∆;=下列关系式中正确的是( )A .a <c <0B .b >d >0C .2a =b <0D .2c =d >0【解析】:⑴、⑵式反应物、生成物的状态均相同,⑴×2=⑵,即2△H 1=△H 2,2a =b ,又H 2的燃烧反应为放热反应,故2a =b <0,C 项符合题意。
盖斯定律的原理及应用1. 引言盖斯定律是流体力学中的基本定律之一,描述了管道中流体的流动行为。
它由爱尔兰工程师亨利·盖斯于1799年提出,是流体力学领域中的重要原理。
本文将介绍盖斯定律的基本原理以及其在实际应用中的作用。
2. 盖斯定律的原理盖斯定律表述了液体或气体通过管道时的流量与压力之间的关系。
根据盖斯定律,管道内流体的流量Q与压力差△P之间呈线性关系。
具体可以用以下公式表示:Q = kA△P其中,Q表示流量,A表示管道的横截面积,△P表示压力差,k 为比例常数。
该公式可以简化为Q ∝△P。
盖斯定律的基本原理可以通过流体的动量守恒和能量守恒来推导。
根据动量守恒定律,流体在管道中的动量变化等于施加在其上的力乘以时间。
而根据能量守恒定律,单位时间内流过管道某一截面的功率等于管道前后的压力差。
基于这两个定律,可以推导出盖斯定律的数学表达式。
3. 盖斯定律的应用盖斯定律在很多实际应用中起着重要作用,以下列举几个常见的应用场景:3.1 水管系统的设计在设计水管系统时,盖斯定律可以用于确定不同管段的管径。
通过测量进水口和出水口处的压力差,可以根据盖斯定律计算出流量,然后根据流量要求确定相应的管径。
这有助于确保水流的稳定性和高效性。
3.2 汽车制动系统盖斯定律在汽车制动系统中有广泛应用。
制动系统中的刹车片通过液压系统施加力来减速汽车。
根据盖斯定律,当刹车踏板施加的力增大时,液压系统中的压力增加,从而提高了制动力。
这使得汽车的制动更加可控和安全。
3.3 喷气发动机的燃烧室设计盖斯定律在喷气发动机的燃烧室设计中也起着重要作用。
喷气发动机中的燃油通过喷射和燃烧产生高温高压的气体,从而产生推力。
盖斯定律可以用于确定燃烧室中燃气的流动速度和压力分布,有助于提高燃烧效率和推力。
3.4 水力发电站的设计盖斯定律在水力发电站的设计中也有重要应用。
水力发电利用水流的动能来驱动发电机,产生电能。
通过应用盖斯定律,可以计算出水流的流量和压力,从而设计合适的水轮机和水管系统,以提高发电效率。
盖斯定律及其在热化学方程式中的应用一: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)+21O2(g)= H2O(g);△H1=-241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol根据盖斯定律,则△H=△H1+△H2=-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(B2H6)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:H2O(g)=H2O(l);△H2=-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。
1、盖斯定律的涵义:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变是一样的的。
这就是盖斯定律。
也就是说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与具体的反应进行的途径无关。
2、盖斯定律的应用盖斯定律在科学研究中具有重要意义。
因为有些反应进行的很慢,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),这给测定反应热造成了困难。
此时如果应用盖斯定律,就可以间接的把它们的反应热计算出来。
例如:C(S)+0.5O2(g)=CO(g)上述反应在O2供应充分时,可燃烧生成CO2、O2供应不充分时,虽可生成CO,但同时还部分生成CO2。
因此该反应的△H无法直接测得。
但是下述两个反应的△H却可以直接测得:C(S)+O2(g)=CO2(g) ;△H1= - 393.5kJ/molCO(g)+0.5 O2(g)=CO2(g) ;△H2=- 283.0kJ/mol根据盖斯定律,就可以计算出欲求反应的△H3。
分析上述反应的关系,即知△H1=△H2+△H3△H3=△H1-△H2=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol 例5图由以上可知,盖斯定律的实用性很强。
3、反应热计算根据热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据,可以计算一些反应的反应热。
反应热、燃烧热的简单计算都是以它们的定义为基础的,只要掌握了它们的定义的内涵,注意单位的转化即可。
热化学方程式的简单计算的依据:(1)热化学方程式中化学计量数之比等于各物质物质的量之比;还等于反应热之比。
(2)热化学方程式之间可以进行加减运算。
例1:按照盖斯定律,结合下述反应方程式,回答问题,已知:(1)NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)===NH3.H2O(aq) △H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g) +H2O(l)===HCl(aq) △H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+ HCl(aq)===NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)=== NH4Cl(aq) △H5=?则第(5)个方程式中的反应热△H是____。
利用盖斯定律计算反应热的方法【最新版3篇】篇1 目录1.引言2.盖斯定律及其应用3.利用盖斯定律计算反应热的方法4.结论篇1正文一、引言盖斯定律是一种广泛应用于化学反应能量计算的定律,它揭示了一个化学反应的焓变与反应步骤之间的关系。
本章节将介绍盖斯定律的基本原理以及其在实际应用中的价值。
二、盖斯定律及其应用盖斯定律是指在一个包含多个步骤的化学反应中,各步反应的焓变之和等于该总反应的焓变。
换句话说,我们可以利用已知的反应步骤计算出总反应的焓变,而不必进行实际实验。
这一理论为我们提供了一种高效计算反应热的方法。
三、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可以分为以下几个步骤:1.确定初始和目标反应。
根据题目中的条件,确定初始和目标反应,以及它们的焓变。
2.确定中间步骤。
根据题目中的条件,确定初始反应和目标反应之间的中间步骤,以及每个中间步骤的焓变。
3.计算总反应的焓变。
根据初始反应、目标反应和中间步骤的焓变,利用盖斯定律计算总反应的焓变。
4.确定温度和压力。
根据题目中的条件,确定计算反应热所需的温度和压力。
5.利用公式计算反应热。
根据总反应的焓变、温度和压力,利用公式计算反应热。
四、结论利用盖斯定律计算反应热的方法是一种高效、简便的方法,可以大大减少实验误差和实验时间。
篇2 目录1.引言2.盖斯定律及其应用3.利用盖斯定律计算反应热的方法4.结论篇2正文一、引言盖斯定律是一种广泛应用于化学反应能量计算的定律,它揭示了一个化学反应的焓变只与反应物和产物的相对焓变有关,而与反应的具体途径无关。
本文将介绍利用盖斯定律计算反应热的方法。
二、盖斯定律及其应用盖斯定律是指一个化学反应的焓变只与反应物和产物的相对焓变有关,而与反应的具体途径无关。
也就是说,一个化学反应的焓变可以通过加和各个反应物和产物的焓变来计算。
三、利用盖斯定律计算反应热的方法1.确定反应物和产物:首先,我们需要确定要计算反应热的化学反应。
简述盖斯定律的内容摘要:1.盖斯定律的定义与背景2.盖斯定律的表达式及其意义3.盖斯定律在实际应用中的例子4.盖斯定律与其他热力学定律的关系5.盖斯定律的拓展与未来发展正文:盖斯定律是热力学领域中非常重要的定律之一,它的发现者是俄国科学家盖斯。
本文将简要介绍盖斯定律的内容、表达式、实际应用及其在热力学中的地位。
一、盖斯定律的定义与背景盖斯定律,又称盖斯-亥姆霍兹定律,是指在恒定温度和压力下,气体的体积与其内能成正比。
这一定律揭示了气体内能与体积之间的关系,为热力学研究提供了基本依据。
二、盖斯定律的表达式及其意义盖斯定律可以用以下表达式表示:ΔU = nC_pΔT其中,ΔU表示内能的变化,n表示摩尔数,C_p表示定压热容,ΔT表示温度变化。
该定律的意义在于,它表明在恒定压力下,气体的内能变化仅与温度有关。
这对于研究气体在各种热力学过程中的能量变化具有重要的指导意义。
三、盖斯定律在实际应用中的例子盖斯定律在实际应用中具有广泛的应用,例如在气体输送、气体储存和气体分离等领域。
通过盖斯定律,我们可以预测气体在一定条件下的体积变化,从而为实际工程问题提供解决方案。
四、盖斯定律与其他热力学定律的关系盖斯定律与热力学第一定律和热力学第二定律密切相关。
热力学第一定律揭示了能量守恒原理,而热力学第二定律则表明热量不可能自发地从低温物体传到高温物体。
盖斯定律则是从能量守恒的角度,进一步阐述了气体内能与体积之间的关系。
五、盖斯定律的拓展与未来发展随着科学技术的不断发展,盖斯定律的应用范围将进一步拓展。
例如,在新能源开发、节能减排等领域,盖斯定律将为研究气体在各种条件下的热力学行为提供理论支持。
同时,盖斯定律的研究也将不断深入,以期为解决更多实际问题提供理论依据。
总之,盖斯定律是热力学领域中具有重要意义的基本定律。
它揭示了气体内能与体积之间的关系,并在实际应用中发挥着重要作用。
盖斯定律及应用Word版含解析【要点解读】1.内容: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,即化学反应的反应热只与反应体系的始态、终态有关,而与反应的途径无关。
2.应用:间接计算某些反应的反应热。
ΔH2ΔH1BΔH【重难点指数】★★★★【典型例题1】【2015重庆理综化学】黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= x kJ·mol-1已知硫的燃烧热ΔH1= a kJ·mol-1S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol-12K(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【答案】A【考点定位】本题主要考查盖斯定律的应用。
(1)写:写出目标方程式(题目中要书写的热化学方程式),配平。
(2)比:将已知方程式和目标方程式比较,分析物质类别、位置(在反应物中还是在生成物中)的区别。
(3)倒:为了将已知方程式相加得到目标方程式,可将方程式颠倒过来,反应热的量不变,但符号要相反。
这样,可以避免减法运算中容易出现的错误。
(4)乘:为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式乘以某个数(可以是分数),反应热也要进行相应地运算。
(5)加:倒、乘两个方面做好了,只要将方程式相加即可得目标方程式,反应热也相加即可。
注意:ΔH要带着“+”“-”符号进行运算。
【典型例题1】【2016年高考新课标Ⅲ卷】(15分)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO x,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题:(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的有点是_______。
盖斯定律的例题及解析一、什么是盖斯定律盖斯定律(Gauss’s Law),也称高斯定理,是电磁学中的基本定律之一,用于描述电场的性质。
根据盖斯定律,通过任何闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内的电荷总量除以真空电容率。
数学公式表示为:其中,S为闭合曲面,E为电场强度,dS为曲面上的面元,Q为闭合曲面内的电荷总量,ε₀为真空电容率。
二、盖斯定律的应用1. 理解电场盖斯定律可以帮助我们理解电场的分布情况。
通过计算电通量,可以确定电场是从正电荷向外发散还是向内收敛。
当闭合曲面内没有电荷时,电通量为零,表示电场无源。
而当闭合曲面内有电荷时,电通量不为零,表示电场有源。
2. 计算电场强度通过盖斯定律,可以利用已知的电荷分布计算出电场强度。
首先选择一个合适的闭合曲面,使得计算电通量相对简便。
然后根据所选曲面的形状和对称性,确定哪些面元的电通量可以直接求得。
最后,根据高斯定律公式计算出电场强度。
3. 研究电荷分布盖斯定律也可用于研究电荷的分布情况。
通过观察闭合曲面内的电通量,可以推断出曲面内的电荷分布情况。
例如,如果电通量是正的,表示闭合曲面内存在正电荷;如果电通量是负的,表示闭合曲面内存在负电荷。
通过这种方式,我们可以了解电荷在空间中的分布情况。
三、盖斯定律的例题分析1. 球形电荷分布假设有一个半径为R的均匀带电球体,其电荷密度为ρ。
求球心处的电场强度。
解析:1.选择一个球形闭合曲面,以球心为球心,半径为r(r > R)。
2.根据球对称性,球面上的所有面元的电通量都相等。
由于电场和面元的夹角为零度,电通量可直接求得。
3.根据盖斯定律公式,电通量等于在球体内的电荷总量除以真空电容率。
公式表示为:4.解方程得到电场强度E。
2. 无限长均匀带电线假设有一条无限长均匀带电线,线密度为λ。
求距离线上一点P距离为r处的电场强度。
解析:1.选择一个以点P为球心的球形闭合曲面,半径为r。
2.根据线对称性,球面上的所有面元的电通量都相等。