(技巧)蓋斯定律化學反應熱的計算

1、.蓋斯定律化學反應熱的計算計算反應熱的解題方法與技巧： 首先需要熟練掌握蓋斯定律，其次，平時積累起來的計算機巧在反應熱的計算中基本適用。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)可直接測定的化學反應的反應熱間接計算難以直接測定的化學反應的反應熱，需要應用蓋斯定律來分析問題。解題時，常用已知反應熱的熱化學方程式相互加合（加、減等數(shù)學計算），得到未知反應熱的熱化學方程式，則相應的反應熱做相同的加合即為所求的反應熱。例1.已知298k時下列兩個反應焓變的實驗數(shù)據(jù)： 反應1： c（s）+o2（g）=co2（g） h1-393.5 kjmol-1 反應2： co（g）

2、+1/2 o2（g）=co2（g） h2-283.0 kjmol-1 計算在此溫度下反應3： c （s）+1/2 o2（g）=co （g）的反應焓變h3 解析： 根據(jù)反應3找起點：c（s），找終點：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1-反應2=反應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算。當兩種或兩種以上物質(zhì)混合時，不論以任何比例混合，總存在一個平均值，解題時只要抓住平均值，就能避繁就簡，迅速解題。平均值法有：平均相對分子質(zhì)量法、平均分子式法、平均體積法、平均原子法和平均反應熱法等。平

3、均反應熱法是利用兩種混合物中每摩爾物質(zhì)在反應中的反應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)反應熱的計算。 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，代入各項進行比較，即可確定正確的選項。答案：ac【方法四】關系式法：對于多步反應，可根據(jù)各種關系（主要是化學方程式，守恒等），列出對應的關系式，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)量之間建立定量關系，從而免除了設計中間過程的大量運算，不但節(jié)約運算時間，還避免了運算出錯對計算結果的影響，是經(jīng)常使用的

5、方法之一。 例4.黃鐵礦主要成分是fes2.某硫酸廠在進行黃鐵礦成分測定時，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溶液完全反應后，用濃度為0.02000moll-1的k2cr2o7標準溶液滴定至終點，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)量分數(shù)（假設雜質(zhì)不參加反應） (2) 若燃燒6gfes2產(chǎn)生的so2全部轉化為so3氣體時放出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，寫出so3氣體轉化為h2so4的熱化學方程式 (3) 煅燒10t上述黃鐵礦，理論上產(chǎn)生so2的體積（標準狀況）為 l，制得98%的硫酸的質(zhì)量為 t, so2全部轉化為時放出的熱量是 kj。解析：（1） 設樣品有含有fes2 xg，根據(jù)關系式fes2-2so2-4fe2+-cr2o72-得x=0.09g,因此得fes2的質(zhì)量分數(shù)90%.（2） 6gfes2相當于0.05mol，生成的so3共0.1mol,因此熱化學方程式可表示為： so3（g）+h2o(l)=h2so4(l) h-130.3kjmol-1 (3)設有xlso2生成，yth2so4生成，根據(jù)關系式求解： fes2 - 2s

7、o2 - 2h2so4120 44.8 1961090%106 x y98%106 列比例式解得x=3.36106 l相當于y=15t. 由（2）得0.1molso2完全轉化so3時放出9.83kj的熱量，0.1molso3完全轉化為h2so4放出13.03kj的熱量，因此得當0.1molso2完全轉化h2so4時共放出熱量因此22.86kj.當有1.5105 mol完全轉化為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)不管化學反應是一步完成或分幾步完成，其反應熱是相同的。(2)化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。例如，h1、h2、h3之間有如下的關系：h1h2h3。2意義利用蓋斯定律，可以間接地計算一些難以測定的反應熱。例如：c(s)o2(g)=co(g)上述反應在o2供應充分時，可燃燒生成co2；o2供應不充分時，雖可生成co，但同時還部分生成co2。因此該反應的h不易測定，但是下述兩個反應的h卻可以直接測得：(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、可以計算出欲求反應的h。分析上述兩個反應的關系，即知：hh1h2。則c(s)與o2(g)生成co(g)的熱化學方程式為c(s)o2(g)=co(g)h110.5 kjmol1。注意：1、熱化學方程式可以進行方向改變，方向改變時，反應熱數(shù)值不變，符號相反； 2、熱化學方程式中物質(zhì)的化學計量數(shù)和反應熱可以同時改變倍數(shù)； 3、熱化學方程式可以疊加，疊加時，物質(zhì)和反應熱同時疊加。利用蓋斯定律的計算練習：1、已知下列熱化學方程式：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，首先考慮目標反應與三個已知反應的關系，三個反應中，feo、co、fe、co2是要保留的，而與這四種物質(zhì)無關的fe2o3、fe3o4要通過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：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)題意寫出目標反應c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h然后確定題中各反應與目標反應的關系則h(q3q23q1) kjmol1

12、答案d3能源問題是人類社會面臨的重大課題，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反應合成甲醇的熱化學方程式為()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)目標反應

13、與三種反應熱的關系，利用蓋斯定律，首先計算出目標反應的反應熱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