1、第三节 化学反应热的计算,目标导航,预习导引,1.能理解盖斯定律的本质,能说出其在科学研究中的意义。 2.会运用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。,目标导航,预习导引,一,二,一、盖斯定律 1.内容 不管化学反应是一步或分几步完成,其反应热是相同的。或者说,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。 2.解释 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。 3.应用 对于进行得很慢的反应,不容易直接发生的反应,产品不纯(即有副反应发生)的反应,测定这些反应的反应热有困难,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。,目标导航,预习导
2、引,一,二,同温同压下,氢气和氯气在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的H是否不同? 提示：相同。化学反应的热效应与反应体系的始态和终态有关,与反应条件没有关系。,目标导航,预习导引,一,二,二、反应热的计算 1.反应热计算的主要依据是热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据。 2.计算反应热的常用解题方法有列方程法、估算法、十字交叉法等。,知识梳理,典例透析,一,二,一、盖斯定律 1.对盖斯定律的理解 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,而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行,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是相同的。 若反应物A变为生成物
3、D,可以有两个途径:由A直接变成D,反应热为H;由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为H1、H2、H3。如下图所示:,则有:H=H1+H2+H3,知识梳理,典例透析,一,二,2.运用盖斯定律解题的常用方法 通常有两种方法: 其一,虚拟路径法:如C(s)+O2(g) CO2(g),可设置如图路径,则H1 =H2+H3,知识梳理,典例透析,一,二,其二,加合法:即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到新的热化学方程式。,知识梳理,典例透析,一,二,二、反应热的计算 1.反应热的计算方法和类型 (1)根据热化学方程式计算:反应热与反应中各物质的物质的量成比例。 (2)根据反应物和生成物的
4、能量计算:H = 生成物的能量和-反应物的能量和。 (3)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。 (4)根据盖斯定律计算:将热化学方程式进行适当的“加”“减”等变形后,由过程的热效应进行计算、比较。 (5)根据物质的燃烧热计算:Q(放) = n(可燃物)H。 (6)根据公式进行计算:Q=cmt。,知识梳理,典例透析,一,二,2.计算反应热的常用方法 (1)列方程法:思路是先写出热化学方程式,再根据热化学方程式所呈现的物质与反应热间的关系直接求算反应热。 (2)估算法:根据热化学方程式所表示反应的热效应与混合物燃烧放出热量,大致估算各成分的比例。此法主要应用于解答选
5、择题,根据题给信息找出大致范围,便可以此为依据快速找出答案。 (3)十字交叉法:混合物燃烧放热求比例问题,既可以采用常规的列方程组法,又可以采用十字交叉法。 (4)将热化学方程式看作数学中的代数方程,乘以某个合适的数后,直接加减或移项变形,得到需要的热化学方程式,再以此为依据求解或比较反应热大小等。,知识梳理,典例透析,一,二,3.计算反应热应注意的问题 (1)运用热化学方程式进行反应热的计算,可以利用方程式中各物质的物质的量、质量、标准状况下气体体积、反应热等对应关系,列式进行简单计算。 (2)注意热化学方程式中化学计量数只表示物质的物质的量,必须与H相对应,如果化学计量数加倍,则H也要加倍
6、。尤其是利用盖斯定律计算反应热时,热化学方程式可以直接相加减,化学计量数必须与H相对应。 (3)热化学方程式中的反应热是指按所给形式反应完全时的反应热。 (4)正、逆反应的反应热绝对值相等,符号相反。,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,盖斯定律的应用,解析：根据盖斯定律知反应2-反应2-反应 即可得反应,则H4=2H3-2H2-H1。 答案：2H3-2H2-H1,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,点拨 应用盖斯定律进行简单计算,关键在于设计反应过程,同时要注意以下几点: 当热化学方程式乘以(或除以)某数时,H也相应乘以(或除以)某数。 当热化学方程式进行加减运算时,H也同样要进行加
7、减运算,且要带“+”“-”符号,即把H看作一个整体进行运算。 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。 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,物质的状态由“固液气”变化时,会吸热;反之会放热。 当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热绝对值相等,符号相反。,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,反应热的计算,A.-(0.4 molH1+0.05 molH3) B.-(0.4 molH1+0.05 molH2) C.-(0.4 molH1+0.1 molH3) D.-(0.4 molH1+0.1 molH2),知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,解析：先算出甲烷和氢气各自的物质的量,再根据热化学方程式分别求算它们各自完全燃烧放出的热量,就可求出总热量。也可以求出甲烷和氢气按体积比41燃烧的热化学方程式,列比例来求反应放出的总热量。,答案：A,知识梳理,典例透析,知识点1,知识点2,点拨 进行有关反应热的计算时,只要把反应热看作类似于产物之一即可,在实际计算时与化学方程式的化学计量数(或质量等)列比例计算。根据热化学方程式进行热量计算时,要注意H正、负号的使用。,
