封超燕
反應(yīng)熱的計(jì)算是各省市高考化學(xué)中的高頻考點(diǎn),近幾年題型特征也較為穩(wěn)定,其中以蓋斯定律型反應(yīng)熱的計(jì)算最為典型。這種題型不算太難,但如何從多個(gè)已知熱化學(xué)方程式中快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出待求方程式的反應(yīng)熱,即如何快速、準(zhǔn)確地找到已知方程式和待求方程式的關(guān)系存在一定難度。對(duì)于這一難點(diǎn),作者將解題經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下:
現(xiàn)以2022年全國乙卷28題第一問為例,介紹解題思路。
28.油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫,需要回收處理并加以利用,回答下列問題:
另外,需注意的是每個(gè)焓變只能出現(xiàn)一次系數(shù)調(diào)整,也就是說如果一個(gè)已知方程式中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的目標(biāo)物,選其中一個(gè)即可,不需要重復(fù)調(diào)整系數(shù)。
根據(jù)解題思路,總結(jié)解題技巧口訣(圖1):
為什么計(jì)算過程中可以完全不用寫加減后的熱化學(xué)方程式就能求出待求方程式的反應(yīng)熱(焓變)呢?運(yùn)算依據(jù)是什么呢?這就要我們進(jìn)一步理解蓋斯定律的內(nèi)涵本質(zhì)。
能量的變化是以物質(zhì)變化為基礎(chǔ)的,物質(zhì)不發(fā)生變化,能量就不可能發(fā)生變化。也就是說,一個(gè)反應(yīng),只要反應(yīng)物、生成物確定了,反應(yīng)熱就確定了,與反應(yīng)途徑無關(guān)。這也就是早期俄國化學(xué)家蓋斯經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)總結(jié)的蓋斯定律。
蓋斯定律: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。換句話說,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)的途徑無關(guān)。
根據(jù)蓋斯定律和熱化學(xué)方程式的含義可知反應(yīng)熱的運(yùn)算規(guī)則(表1):
(1)熱化學(xué)方程式乘以某一個(gè)數(shù)時(shí),反應(yīng)熱的數(shù)值必須也乘上該數(shù)。
(2)熱化學(xué)方程式相加減時(shí),物質(zhì)之間相加減,反應(yīng)熱也必須相加減。
(3)將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí),ΔH的“+”“-”隨之改變,但數(shù)值不變。
理解反應(yīng)熱的運(yùn)算依據(jù)后,再結(jié)合解題思路,蓋斯定律型反應(yīng)熱的計(jì)算可以更加靈活、快速?,F(xiàn)以2020年全國卷Ⅱ28題第一問為例,介紹如何根據(jù)解題思路快速解決計(jì)算問題。
這種解題思路可以靈活運(yùn)用,需要同學(xué)們加強(qiáng)鞏固,熟悉思路,做到快速且精準(zhǔn)。
(作者系江西省吉安市第一中學(xué)化學(xué)教師)
(編輯 汪愉翔)