關(guān)于“蓋斯定律”
陳明蓉衷明華
(韓山師范學(xué)院化學(xué)系,廣東 潮州 521041)
摘要:在歷年高考題中,??疾樯w斯定律在熱化學(xué)方程式中的應(yīng)用。本文將對(duì)蓋斯定律的重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理,對(duì)解題進(jìn)行分析,供讀者參考。
關(guān)鍵詞:蓋斯定律高考
蓋斯定律問(wèn)題是高考的??贾R(shí)點(diǎn),常以選擇題和反應(yīng)原理的大題的形式出現(xiàn)。蓋斯定律是熱化學(xué)中的一個(gè)重要的基本定律,一些復(fù)雜、難以測(cè)定其反應(yīng)熱的化學(xué)反應(yīng),可通過(guò)蓋斯定律間接求出。通過(guò)對(duì)2010-2014年的廣東高考化學(xué)卷的分析,可以發(fā)現(xiàn)其對(duì)蓋斯定律的考查難度沒(méi)有明顯變化,題型也比較穩(wěn)定。
1、概念:定壓或定容條件下的任意化學(xué)反應(yīng),在不做其它功時(shí),不論是一步完成的還是幾步完成的,其熱效應(yīng)總是相同的(反應(yīng)熱的總值相等)。即反應(yīng)熱效應(yīng)取決于體系變化的始終狀態(tài)而與過(guò)程無(wú)關(guān)。
圖 反應(yīng)熱效應(yīng)
其中:△H1+△H2=0。
2、考點(diǎn)分析:
表 廣東高考考題
從廣東這5年的高考考題中可看出,熱化學(xué)方程式之間可以進(jìn)行代數(shù)變換數(shù)學(xué)處理,未知反應(yīng)熱可利用題設(shè)中所給的已知反應(yīng)熱來(lái)求得。從形式上看,用一般考生未接觸到的反應(yīng)方程式,考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握、運(yùn)用能力。當(dāng)題設(shè)的已知方程較多時(shí),復(fù)雜性會(huì)增加。
例(2014·廣東高考)用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),既可以提高燃燒效率,又能得到高純CO2,是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù),反應(yīng)①為主反應(yīng),反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。
①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g);△H1=-47.3kJ/mol
②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g);△H2=+210.5kJ/mol
△H3=-86.2kJ/mol
(1)反應(yīng)2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=____。
答案:△H=4△H1+△H2+2△H3
解析:根據(jù)蓋斯定律,①×4+②+③×2可得
2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=4△H1+△H2+2△H3。
針對(duì)這類考題,只需對(duì)方程式間的代數(shù)關(guān)系有清晰的了解。計(jì)算要細(xì)心準(zhǔn)確,往往不可粗心大意,想當(dāng)然。
例:將0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___。
又已知H2O(g)=H2O(l),△H2=-44.0kJ/mol,則11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量是____kJ。
答案:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l);△H=-2165kJ/mol;1016.5kJ。
解析:0.3mol乙硼烷完全燃燒生成液態(tài)水放出的649.5kJ熱量,則1mol乙硼烷完全燃燒放出的熱量為1mol×649.5kJ/0.3mol=2165kJ。因此乙硼烷燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:
B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l);△H=-2165kJ/mol。由于1mol水汽化需吸熱44kJ,則3mol液態(tài)水全部汽化應(yīng)吸熱:3mol×44kJ/mol=132kJ,所以1mol乙硼烷完全燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水時(shí)放熱2165kJ-132kJ=2033kJ,則11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水時(shí)放出的熱量是0.5mol×2033kJ/mol=1016.5kJ。
此題既涉及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě),又涉及生成物狀態(tài)不同時(shí)求反應(yīng)熱的問(wèn)題,運(yùn)用蓋斯定律會(huì)讓解答變得很簡(jiǎn)單,但在計(jì)算過(guò)程還是要求細(xì)心對(duì)待。
蓋斯定律是一個(gè)高考??键c(diǎn),但卻不是難點(diǎn)。這類題易得分也易失分,考生只需理清各化學(xué)方程式間的代數(shù)關(guān)系,看清各個(gè)化合物的狀態(tài),在計(jì)算過(guò)程中做到細(xì)心,分?jǐn)?shù)很容易就能拿到。
參考文獻(xiàn)
[1]張虹.談運(yùn)用蓋斯定律快速解題[J].職業(yè)技術(shù)教育研,2003,(7):45-46.