反应分步进行的热效应如下:
1、H2(g)=2H(g); ΔH1=+431.8kJ/mol
2、O2(g)=O(g); ΔH2=+244.3kJ/mol
3、2H(g)+O(g)=H2O(g); ΔH3=-917.9kJ/mol
4、H2O(g)=H2O(l); ΔH4=-44.0kJ/mol
这4个反应合并出总反应为:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH=+431.8kJ/mol+(+244.3kJ/mol)+
(-917.9kJ/mol)+(-44.0kJ/mol)=-285.8kJ/mol 上述过程验证了盖斯定律,同时运用盖斯定律,可任意计算一个反应的反应热。
【典例解析】
例1、下列说法正确的是( )
A、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应。
B、任何放热反应在常温条件下一定能发生反应。
C、反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热。
D、吸热反应在一定条件下(如高温、加热等)也能发生反应。
解析:本题考查学生对吸热反应和放热反应的基本概念的掌握情况。
认为需加热的反应一定是吸热反应是错误的,事实上,若反应需持续不断地加热,则反应一定是吸热,如C+CO22CO是吸热反应。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应。
化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热,反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。
答案:CD 。
例2、 试利用298K时,下述反应焓变的实验数据,计算在此温度下C(S,石墨)+O2(g)=CO(g)的反应焓变。
C(S,石墨)+O2(g)=CO2(g); ΔH1=-393.5kJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g); ΔH2=-283.0kJ/mol
解:把题中的两个反应相减:
C(S,石墨)+O2(g)=CO2(g); ΔH1=-393.5kJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g); ΔH2=-283.0kJ/mol
总反应为:C(S,石墨)+O2(g)=CO(g);ΔH3
由盖斯定律知,总反应ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol