(技巧)蓋斯定律化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算

1、.蓋斯定律化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算計(jì)算反應(yīng)熱的解題方法與技巧： 首先需要熟練掌握蓋斯定律，其次，平時(shí)積累起來(lái)的計(jì)算機(jī)巧在反應(yīng)熱的計(jì)算中基本適用。注意遵循:質(zhì)量守恒定律，能量守恒定律和蓋斯定律?！痉椒ㄒ弧糠匠淌郊雍戏ǎ?根據(jù)可直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱間接計(jì)算難以直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，需要應(yīng)用蓋斯定律來(lái)分析問(wèn)題。解題時(shí)，常用已知反應(yīng)熱的熱化學(xué)方程式相互加合（加、減等數(shù)學(xué)計(jì)算），得到未知反應(yīng)熱的熱化學(xué)方程式，則相應(yīng)的反應(yīng)熱做相同的加合即為所求的反應(yīng)熱。例1.已知298k時(shí)下列兩個(gè)反應(yīng)焓變的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 反應(yīng)1： c（s）+o2（g）=co2（g） h1-393.5 kjmol-1 反應(yīng)2： co（g）

2、+1/2 o2（g）=co2（g） h2-283.0 kjmol-1 計(jì)算在此溫度下反應(yīng)3： c （s）+1/2 o2（g）=co （g）的反應(yīng)焓變h3 解析： 根據(jù)反應(yīng)3找起點(diǎn)：c（s），找終點(diǎn)：co（g）；找出中間產(chǎn)物co2（g）；利用方程組消去中間產(chǎn)物：反應(yīng)1-反應(yīng)2=反應(yīng)3；列式h1-h2=h3=-110.5kjmol-1【方法二】平均值法：平均值法特別適用于缺少數(shù)據(jù)而不能直接求解的計(jì)算。當(dāng)兩種或兩種以上物質(zhì)混合時(shí)，不論以任何比例混合，總存在一個(gè)平均值，解題時(shí)只要抓住平均值，就能避繁就簡(jiǎn)，迅速解題。平均值法有：平均相對(duì)分子質(zhì)量法、平均分子式法、平均體積法、平均原子法和平均反應(yīng)熱法等。平

3、均反應(yīng)熱法是利用兩種混合物中每摩爾物質(zhì)在反應(yīng)中的反應(yīng)熱的平均值推斷混合物質(zhì)組成的解題方法，常用于有兩種物質(zhì)反應(yīng)熱的計(jì)算。 例2： ch4（g）+2o2（g）=co2（g）+2h2o（l）h-889.5kjmol-1 c2h6（g）+o2（g）=2co2（g）+3h2o（l）h-1583.4kjmol-1 c2h4（g）+3o2（g）=2co2（g）+2h2o（l）h-1409.6kjmol-1 c2h2（g）+o2（g）=2co2（g）+h2o（l）h-1298.4kjmol-1 c3h8（g）+5o2（g）=3co2（g）+4h2o（l）h-2217.8kjmol-1如果1mol上述烴中的兩

4、種混合物完全燃燒后放出1518.8的熱量，則下列組合不可能是（ ） a. ch4和c2h4 b.ch4和c2h6 c.c3h8和c2h6 d.c3h8和c2h2 解析： 混合烴的平均燃燒熱為1518.8kj，則混合烴中，一種烴的燃燒熱必大于1518.8kj另一種烴的燃燒熱必小于1518.8kj，代入各項(xiàng)進(jìn)行比較，即可確定正確的選項(xiàng)。答案：ac【方法四】關(guān)系式法：對(duì)于多步反應(yīng)，可根據(jù)各種關(guān)系（主要是化學(xué)方程式，守恒等），列出對(duì)應(yīng)的關(guān)系式，快速地在要求的物質(zhì)的數(shù)量與題目給出物質(zhì)的數(shù)量之間建立定量關(guān)系，從而免除了設(shè)計(jì)中間過(guò)程的大量運(yùn)算，不但節(jié)約運(yùn)算時(shí)間，還避免了運(yùn)算出錯(cuò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，是經(jīng)常使用的

5、方法之一。 例4.黃鐵礦主要成分是fes2.某硫酸廠在進(jìn)行黃鐵礦成分測(cè)定時(shí)，取0.1000g樣品在空氣中充分燃燒，將生成的so2氣體與足量fe2(so4)3溶液完全反應(yīng)后，用濃度為0.02000moll-1的k2cr2o7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗k2cr2o7溶液25.00ml。已知：so2+fe3+2h2o=so42-+fe2+4h+ cr2o72-+6fe2+14h+=2cr3+6fe3+7h2o(1) 樣品中fes2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)） (2) 若燃燒6gfes2產(chǎn)生的so2全部轉(zhuǎn)化為so3氣體時(shí)放出9.83kj熱量，產(chǎn)生的so3與水全部化合生成h2so4， 放出13.03k

6、j熱量，寫(xiě)出so3氣體轉(zhuǎn)化為h2so4的熱化學(xué)方程式 (3) 煅燒10t上述黃鐵礦，理論上產(chǎn)生so2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為 l，制得98%的硫酸的質(zhì)量為 t, so2全部轉(zhuǎn)化為時(shí)放出的熱量是 kj。解析：（1） 設(shè)樣品有含有fes2 xg，根據(jù)關(guān)系式fes2-2so2-4fe2+-cr2o72-得x=0.09g,因此得fes2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%.（2） 6gfes2相當(dāng)于0.05mol，生成的so3共0.1mol,因此熱化學(xué)方程式可表示為： so3（g）+h2o(l)=h2so4(l) h-130.3kjmol-1 (3)設(shè)有xlso2生成，yth2so4生成，根據(jù)關(guān)系式求解： fes2 - 2s

7、o2 - 2h2so4120 44.8 1961090%106 x y98%106 列比例式解得x=3.36106 l相當(dāng)于y=15t. 由（2）得0.1molso2完全轉(zhuǎn)化so3時(shí)放出9.83kj的熱量，0.1molso3完全轉(zhuǎn)化為h2so4放出13.03kj的熱量，因此得當(dāng)0.1molso2完全轉(zhuǎn)化h2so4時(shí)共放出熱量因此22.86kj.當(dāng)有1.5105 mol完全轉(zhuǎn)化為h2so4放出的熱量為22.86kj1.5106=3.43107kj【答案】（1）90%（2） so3（g）+h2o(l)=h2so4(l) h-130.3kjmol-1（3）3.36106 15 3.43107 蓋斯定

8、律1含義(1)不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。(2)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。例如，h1、h2、h3之間有如下的關(guān)系：h1h2h3。2意義利用蓋斯定律，可以間接地計(jì)算一些難以測(cè)定的反應(yīng)熱。例如：c(s)o2(g)=co(g)上述反應(yīng)在o2供應(yīng)充分時(shí)，可燃燒生成co2；o2供應(yīng)不充分時(shí)，雖可生成co，但同時(shí)還部分生成co2。因此該反應(yīng)的h不易測(cè)定，但是下述兩個(gè)反應(yīng)的h卻可以直接測(cè)得：(1)c(s)o2(g)=co2(g) h1393.5 kjmol1(2)co(g)o2(g)=co2(g) h2283.0 kjmol1根據(jù)蓋斯定律，就

9、可以計(jì)算出欲求反應(yīng)的h。分析上述兩個(gè)反應(yīng)的關(guān)系，即知：hh1h2。則c(s)與o2(g)生成co(g)的熱化學(xué)方程式為c(s)o2(g)=co(g)h110.5 kjmol1。注意：1、熱化學(xué)方程式可以進(jìn)行方向改變，方向改變時(shí)，反應(yīng)熱數(shù)值不變，符號(hào)相反； 2、熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)和反應(yīng)熱可以同時(shí)改變倍數(shù)； 3、熱化學(xué)方程式可以疊加，疊加時(shí)，物質(zhì)和反應(yīng)熱同時(shí)疊加。利用蓋斯定律的計(jì)算練習(xí)：1、已知下列熱化學(xué)方程式：fe2o3(s)3co(g)=2fe(s)3co2(g) h126.7 kjmol13fe2o3(s)co(g)=2fe3o4(s)co2(g) h250.75 kjmol1f

10、e3o4(s)co(g)=3feo(s)co2(g) h336.5 kjmol1則反應(yīng)feo(s)co(g)=fe(s)co2(g)的焓變?yōu)?)a7.28 kjmol1 b7.28 kjmol1c43.68 kjmol1 d43.68 kjmol1解析根據(jù)蓋斯定律，首先考慮目標(biāo)反應(yīng)與三個(gè)已知反應(yīng)的關(guān)系，三個(gè)反應(yīng)中，feo、co、fe、co2是要保留的，而與這四種物質(zhì)無(wú)關(guān)的fe2o3、fe3o4要通過(guò)方程式的疊加處理予以消去：因此將32得到：6feo(s)6co(g)6fe(s)6co2(g) h43.65 kjmol1化簡(jiǎn)：feo(s)co(g)fe(s)co2(g) h7.28 kjmol1

11、答案a 2已知：h2o(g)=h2o(l) hq1 kjmol1c2h5oh(g)=c2h5oh(l) hq2 kjmol1c2h5oh(g)3o2(g)=2co2(g)3h2o(g) hq3 kjmol1若使46 g酒精液體完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量為()a(q1q2q3) kj b0.5(q1q2q3) kjc(0.5q11.5q20.5q3) kj d(3q1q2q3) kj 解析46 g酒精即1 mol c2h5oh(l)根據(jù)題意寫(xiě)出目標(biāo)反應(yīng)c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h然后確定題中各反應(yīng)與目標(biāo)反應(yīng)的關(guān)系則h(q3q23q1) kjmol1

12、答案d3能源問(wèn)題是人類(lèi)社會(huì)面臨的重大課題，h2、co、ch3oh都是重要的能源物質(zhì)，它們的燃燒熱依次為285.8 kjmol1、282.5 kjmol1、726.7 kjmol1。已知co和h2在一定條件下可以合成甲醇co(g)2h2(g)=ch3oh(l)。則co與h2反應(yīng)合成甲醇的熱化學(xué)方程式為()aco(g)2h2(g)=ch3oh(l) h127.4 kjmol1bco(g)2h2(g)=ch3oh(l) h127.4 kjmol1cco(g)2h2(g)=ch3oh(g) h127.4 kjmol1dco(g)2h2(g)=ch3oh(g) h127.4 kjmol1解析根據(jù)目標(biāo)反應(yīng)

13、與三種反應(yīng)熱的關(guān)系，利用蓋斯定律，首先計(jì)算出目標(biāo)反應(yīng)的反應(yīng)熱h2(285.8 kjmol1)(282.5 kjmol1)(726.7 kjmol1)127.4 kjmol1。 答案a4.由磷灰石主要成分ca5(po4)3f在高溫下制備黃磷(p4)的熱化學(xué)方程式為4ca5(po4)3f(s)21sio2(s)30c(s)=3p4(g)20casio3(s)30co(g)sif4(g)h已知相同條件下：4ca5(po4)3f(s)3sio2(s)=6ca3(po4)2(s)2casio3(s)sif4(g)h12ca3(po4)2(s)10c(s)=p4(g)6cao(s)10co(g)h2sio2(s)cao(s)=casio3(s)h3用h1、h2和h3表示h , h_。答案(1)h13h218h35.廢舊印刷電路板的回收利用可實(shí)現(xiàn)資源再生，并減少污染。廢舊印刷電路板經(jīng)粉碎分離，能得到非金屬粉末和金屬粉末。用h2o2和h2so4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知：cu(s)2h(aq)=cu2(aq)h2(g) h64.39 kjmol12h2o2(l)=2h2o(l)o2(g) h196.46 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(l) h285.8