盖斯定律是热化学方程式中计算反应热的一个非常实用的定律,运用盖斯定律,可以计算难以测量或不能直接测量反应的热效应,它是间接计算反应热的常用方法。
同时盖斯定律也是原理综合题中出现次数最多,考察方式最稳定的知识。为了加深对盖斯定律的理解,在这里侯哥化学就对盖斯定律这一知识点进行专题总结,希望能对同学们有所帮助。
01盖斯定律的定义
不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热相同。换句话说,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。
02盖斯定律的应用
应用盖斯定律,可以间接计算以下情况的反应热:
(1)有些反应进行得很慢。
(2)有些反应不容易直接发生。
(3)有些反应往往有副反应发生(产品不纯)。
03盖斯定律解题的常用方法
1.虚拟路径法(“曲线救国”):此方法常用于抽象问题的求解。设反应物A变为生成物D,可以有两个途径,如图所示:
①由A直接变成D,反应热为ΔH;
②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH?、ΔH?、ΔH?,
则有ΔH=ΔH?+ΔH?+ΔH?。
2.加合法:即运用所给化学方程式通过加减的方法得到所求的热化学方程式。
如:求P?(白磷)=4P(红磷)的热化学方程式。
已知:P?(白磷,s)+5O?(g)=P?O??(s)ΔH?①
P(红磷,s)+5/4O?(g)=1/4P?O??(s)ΔH?②
即可用①-②×4得出白磷转化为红磷的热化学方程式。
04利用盖斯定律书写热化学方程式的方法(1)确定待求反应的热化学方程式;
(2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧),据此调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置,改写已知的热化学方程式;
(3)根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号;
(4)调整中间物质的化学计量数;
(5)将调整好的热化学方程式及其ΔH相叠加。
05利用盖斯定律计算反应热应注意的问题(1)热化学方程式中物质的化学计量同乘以某一个数时,反应热数值也必须乘上该数。
(2)热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减,所求之和为其代数和。
(3)将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的数值不变,但“+”“-”号必须随之改变。
例题一
例一:已知重整过程中部分反应的热化学方程式为:
①CH?(g)=C(s)+2H?(g) ΔH?=+74.8kJ·mol-1
②CO(g)+H?O(g)=CO?(g)+H?(g)ΔH?=-41.2kJ·mol-1
③C(s)+H?O(g)=CO(g)+H?(g)ΔH?=+.5kJ·mol-1
则反应CH?(g)+CO?(g)?2CO(g)+2H?(g)的ΔH=_______
+.5kJ·mol-?
首先找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置,待求热化学方程式中的CO?出现在②的右侧,因此调整②的反应物和生成物的左右位置,ΔH的符号也要随之改变,得到:
CO?(g)+H?(g)=CO(g)+H?O(g)ΔH?*=+41.2kJ·mol-?
②*;由①+②*+③可得:
CH?(g)+CO?(g)?2CO(g)+2H?(g)
ΔH=+74.8kJ·mol-?+41.2kJ·mol-?+.5kJ·mol-?=+.5kJ·mol-?。