第三节 化学反应热的计算
知识点讲解
一. 盖斯定律
1. 盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热相同。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。
归纳总结:反应物A变为生成物D,可以有两个途径:
① 由A直接变成D,反应热为△H;
② 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
山的高度与上山 化学反应的热效应
的途径无关 的途径无关
盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但利用盖斯定律不难间接计算求得。
【深度讲解】应用盖斯定律进行简单计算的注意事项:
⑴ 当反应方程式乘以或除以某数时,△H也应乘以或除以该数。
⑵ 反应方程式进行加减时,△H也同样进行加减运算,且计算过程中要带“+”“-”。
⑶ 运用盖斯定律进行计算并比较反应热的大小时,同样要把△H看做一个整体。
⑷ 在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的变化,状态由固到液到气变化时,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。运用盖斯定律关键在于分析总反应可由哪些中间过程构成,化简要细心,计算时△H(带“+”“-”)也要参与运算。
⑹ 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。
⑺ 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。
例1N2(g)与H2(g)在铁催化剂表面经历如图所示过程生成NH3,下列说法正确的是
A. Ⅰ中破坏的均为极性键
B. Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为放热过程
C. Ⅳ中NH2与H2生成NH3
D. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH>0
【答案】B
2NH3(g) ΔH<0,故D错误;所以B选项是正确的。
例2在好氧菌和厌氧菌作用下废液中NH4+能转化为N2(g)和H2O(l),示意图如下:
反应I:NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH1=a kJ•mol-1
反应II:5NH4+(aq)+3NO3-(aq)=4N2(g)+9H2O(l)+2H+(aq) ΔH2=b kJ•mol-1
下列说法正确的是
A. 两池发生的反应中氮元素只被氧化