化学反应热的计算
一.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。或者说,化学反应的反应热只与反应体系的始终和终态有关,而与反应的途径无关。
(2)理解
能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,没有物质的变化,就不能引发能量的变化。
(3)盖斯定律的重要意义
有些反应进行得很慢,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。如果应用盖斯定律,可以间接地把它们的反应热计算出来。
二.反应热的计算
<一>计算依据
①热化学方程式。②盖斯定律。③燃烧热的数据。
<二> 盖斯定律的应用
1.常用方法
(1)虚拟路径法
若反应物A变为生成物E,可以有三个途径:
①由A直接变为生成物E,反应热为ΔH
②由A经过B变成E,反应热分别为ΔH1、ΔH2。
③由A经过C变成D,再由D变成E,反应热分别为ΔH3、ΔH4、ΔH5如图所示:
则有ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。
(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。
三、典型例题分析
虚拟路径法
例题1;
已知
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ•mol-1
②CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ•mol-1
若C(s)+12O2(g)===CO(g)的反应热为ΔH。
根据盖斯定律,知:
ΔH1=ΔH+ΔH2
则:ΔH=ΔH1-ΔH2
=-393.5_kJ•mol-1-(-283.0_kJ•mol-1)
=-110.5_kJ•mol-1。
例2:
已知下列两个热化学方程式:
①P4(s,白磷)+5O2===P4O10(s) ΔH1=-2 983.2 kJ•mol-1
②P(s,红磷)+54O2(g)=14P4O10(s)ΔH2=-738.5 kJ•mol-1
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: