用hess定律计算焓变

赫斯定律,也称为“恒热和赫斯定律”,指出化学反应的总焓是反应步骤的焓变化之和。因此,可以通过将反应分解为具有已知焓值的组分步骤来发现焓变化。这个示例问题演示了如何使用赫斯定律,使用类似反应的焓数据来发现反应的焓变化的策略。...

赫斯定律,也称为“恒热和赫斯定律”,指出化学反应的总焓是反应步骤的焓变化之和。因此,可以通过将反应分解为具有已知焓值的组分步骤来发现焓变化。这个示例问题演示了如何使用赫斯定律,使用类似反应的焓数据来发现反应的焓变化的策略。

Scientist pouring Iron chloride into beaker of potassium thiocyanate

赫斯定律焓变问题

以下反应的ΔH值是多少?

CS2(l) + 3 O2(g) → CO2(g) + 2 SO2(g)

鉴于:

C(s) + O2(g) → CO2(g); ΔHf = -393.5 kJ/mol S(s) + O2(g) → SO2(g); ΔHf = -296.8 kJ/mol C(s) + 2 S(s) → CS2(l); ΔHf = 87.9 kJ/mol

解决方案

赫斯定律说,总焓的变化并不依赖于从开始到结束的路径。焓可以在一个大步骤或多个小步骤中计算。

要解决这类问题,请组织给定的化学反应,总效果产生所需的反应。在操纵反应时,必须遵循一些规则。

  1. 反应可以逆转。这将改变ΔHf的符号。
  2. 反应可以乘以一个常数。ΔHf的值必须乘以相同的常数。
  3. 可以使用前两个规则的任意组合。

对于每个赫斯定律问题,找到正确的路径是不同的,可能需要一些尝试和错误。一个好的开始是找到一种反应物或产物,其中只有一摩尔在反应中。你需要一个CO2,第一个反应的产物侧有一个CO2。

C(s) + O2(g) → CO2(g), ΔHf = -393.5 kJ/mol

这会在产品侧提供所需的CO2,在反应物侧提供所需的其中一个O2摩尔。要得到两个以上的O2摩尔,使用第二个方程,将其乘以2。记住将ΔHf乘以2。

2 S(s) + 2 O2(g) → 2 SO2(g), ΔHf = 2(-326.8 kJ/mol)

现在,在反应物一侧有两个额外的S和一个额外的C分子,这是你不需要的。第三个反应物侧也有两个S和一个C。将此反应逆转,使分子到达产物侧。记住更改ΔHf上的符号。

CS2(l) → C(s) + 2 S(s), ΔHf = -87.9 kJ/mol

当所有三个反应都加入时,多余的两个硫原子和一个碳原子被抵消,留下目标反应。剩下的就是将ΔHf的值相加。

ΔH = -393.5 kJ/mol + 2(-296.8 kJ/mol) + (-87.9 kJ/mol) ΔH = -393.5 kJ/mol - 593.6 kJ/mol - 87.9 kJ/mol ΔH = -1075.0 kJ/mol

答:反应焓的变化为-1075.0 kJ/mol。

关于赫斯定律的事实

  • 赫斯定律的名字来源于俄罗斯化学家和内科医生杰曼·赫斯。赫斯研究热化学,并于1840年发表了他的热化学定律。
  • 为了应用赫斯定律,化学反应的所有组成步骤都需要在相同的温度下进行。
  • 除焓外,赫斯定律还可用于计算熵和吉布斯能。

  • 发表于 2021-09-15 09:51
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  • 分类:化学

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