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巧用盖斯定律解反应热

来源:德智教育 日期:2017-09-22 声音播放

【知识精讲】

盖斯定律:定压或定容条件下的任意化学反应,在不做其它功时,不论是一步完成的还是几步完成的,其热效应总是相同的(反应热的总值相等)。

简单点儿理解: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。

 

【方法指导】

通过下面的例题,我们来学习一下用盖斯定律解题。

已知:

①2C(s)+ O2(g)=2CO(g)  ∆H1

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ∆H2

则制备水煤气的反应③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的∆H3          

解析:根据盖斯定律,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。将方程式①-②然后再除以2便得到方程式③,即③=(①-②)/2,则∆H3=(∆H1-∆H2)/2。

注意:

1、计量数的变化与反应热数值的变化要对应

2、反应方向发生改变反应热的符号也要改变

 

【真题剖析】                                               

2017全国1卷T28 (2)

下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为________________、______________,制得等量H2所需能量较少的是_____________。

解析:利用盖斯定律将系统(Ⅰ)的三个热化学方程式相加,得到水系统制氢的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+ O2(g)  ΔH=+286 kJ/mol;

系统(Ⅱ)的三个热化学方程式相加,可以得到硫化氢系统制氢的热化学方程式为H2S(g)=H2(g)+S(s)  ΔH=+20 kJ/mol;

通过比较ΔH,二者都是吸热反应,则制得等量H2所需能量较少的是系统(II)。

 

2017全国2卷T27 (1)

正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:

①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g)   ΔH1

已知:②C4H10(g)+ O2(g)= C4H8(g)+H2O(g)  ΔH2=-119 kJ·mol-1

③H2(g)+ O2(g)= H2O(g)  ΔH3=-242kJ·mol-1

反应①的ΔH1为________ kJ·mol-1

解析:由盖斯定律热化学方程式①=②-③,所以①的ΔH1=+123kJ·mol1

 

2017全国3卷T28 (3)

已知:As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)         ΔH1

H2(g)+ O2(g)=H2O(l)                 ΔH2

2As(s)+ O2(g) =As2O5(s)                ΔH3

则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。

解析:根据盖斯定律得:ΔH =2△H1-3△H2-△H3

 

【规律总结】

在做了上面这些盖斯定律解决反应热的计算题,不知道童鞋们有没有发现,盖斯定律中推导热化学方程式的方法有些类似于初中数学学习过的消元解方程组。如果你数学基础好,相信会很容易就能掌握盖斯定律,保证高考化学得分。

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