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高中化学--盖斯定律
盖斯定律(英语:Hessslaw),又名反应热加成性定律(thelawofadditivityofreactionheat):若一反应为二个反应式的代数和时,其反应热为此二反应热的代数和。也可表达为在条件不变的情况下,化学反应的热效应只与起始和终了状态有关,与变化途径无关。它是由瑞士化学家GermainHess发现并用于描述物质的热含量和能量变化与其反应路径无关,因而被称为赫斯定律。
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。
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)+O2(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)+O2(g)===CO2(g)?????ΔH1=-393.5kJ·mol-1
(2)CO(g)+O2(g)===CO2(g)???ΔH2=-283.0kJ·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=ΔH1-ΔH2。
则C(s)与O2(g)生成CO(g)的热化学方程式为C(s)+O2(g)===CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1。
注意: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。
3.练习
1、已知下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)???ΔH1=-26.7kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)?ΔH2=-50.75kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)???ΔH3=-36.5kJ·mol-1
则反应FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)的焓变为(??)
A.+7.28kJ·mol-1???????B.-7.28kJ·mol-1
C.+43.68kJ·mol-1??????D.-43.68kJ·mol-1
?[解析]根据盖斯定律,首先考虑目标反应与三个已知反应的关系,三个反应中,FeO、CO、Fe、CO2是要保留的,而与这四种物质无关的Fe2O3、Fe3O4要通过方程式的叠加处理予以消去:因此将①×3-②-③×2得到:
6FeO(s)+6CO(g)=6Fe(s)+6CO2(g)????ΔH=+43.65kJ·mol-1
化简:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)??ΔH=+7.28kJ·mol-1
答案A???
2.已知:H2O(g)===H2O(l)????????ΔH=Q1?kJ·mol-1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l)????????ΔH=Q2?kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)?ΔH=Q3?kJ·mol-1
若使46g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为()
A.(Q1+Q2+Q3)KJ??????????????????B.0.5(Q1+Q2+Q3)kJ
C.(0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3)kJ?????????????D.(3Q1-Q2+Q3)kJ
[解析]46g酒精即1molC2H5OH(l)??根据题意写出目标反应
C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)ΔH
然后确定题中各反应与目标反应的关系
则ΔH=(Q3-Q2+3Q1)kJ·mol-1????????????????????答案D
3.能源问题是人类社会面临的重大课题,H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质,它们的燃烧热依次为-285.8kJ·mol-1、-282.5kJ·mol-1、-726.7kJ·mol-1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为()
A.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l)???ΔH=-127.4kJ·mol-1
B.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l)???ΔH=+127.4kJ·mol-1
C.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)???ΔH=-127.4kJ·mol-1
D.C
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