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高考化學專題復習第四講熱化學方程式的書寫與反應熱的計算

2007-12-01 10:54:38  來源:網(wǎng)絡 文章作者:裴春曉

 

一、熱化學方程式的書寫應注意三個問題

① 注明參加反應各物質(zhì)的聚集狀態(tài);

② 標出反應熱數(shù)值,放熱反應的ΔH為“-”,吸熱反應的ΔH為“+”;

③ 由于熱化學方程式的系數(shù)只表示物質(zhì)的量,不表示分子或原子的個數(shù),故系數(shù)可用分數(shù)表示。

例1 4 g硫粉完全燃燒時放出37 kJ熱量,該反應的熱化學方程式是__________________。

二、反應熱的簡單

例2 一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時放出的熱量為Q,它所生成的CO2用過量的石灰水完全吸收可得100 g CaCO3沉淀,則完全燃燒1 mol無水乙醇放出的熱量是(  )

(A)0.5Q        (B)Q           (C)2Q          (D)5Q

例3 1840年蓋斯提出了蓋斯定律:“不管化學反應是一步完成還是分數(shù)步完成,這個過程的熱效應是相同的。”火箭發(fā)射時可用肼(N2H4)為燃料以及NO2 作氧化劑,這兩者反應生成N2和水蒸氣,已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)  ΔH=+67.7 kJ/mol  N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  ΔH=-534 kJ/mol。寫出肼與NO2反應的熱化學方程式。

例4 根據(jù)蓋斯定律,化學反應的反應熱=生成物的總鍵能-反應物的總鍵能(鍵能是指斷開 1 mol化學鍵需吸收的能量)。已知H—H、Cl—Cl、H—Cl 鍵的鍵能分別為436 kJ/mol、247 kJ/mol、431 kJ/mol,求H2+Cl2=2HCl的反應熱。

例5.在同溫同壓下,下列各組熱化學方程式Q2>Q1的是(   )

(A)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   ΔH=-Q1       2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH=-Q2

(B)S(g)+O2(g)=SO2(g)      ΔH=-Q1       S(s)+O2(g)=SO2(g)     ΔH=-Q2

(C)C(s)+1/2O2=CO(g)      ΔH=-Q1        C(s)+O2=CO2(g)        ΔH=-Q2

(D)H2+Cl2=2HCl           ΔH=-Q1       1/2H2+1/2Cl2=HCl       ΔH=-Q2

三、反應熱的意義

熱化學方程式中的反應熱表示某狀態(tài)的反應物按反應方程式中的物質(zhì)的量(反應物的系數(shù))完全反應時的熱效應,而不論該反應事實上是否完全進行。

例6 298 K時,合成氨反應的熱化學方程式為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)    ΔH=-92.4 kJ/mol。在該溫度下,取1 mol N2和3 mol H2放在密閉容器,在催化劑存在時進行反應,測得反應放出的熱量總是小于92.4 KJ。其原因是_______________________________________________。

四、利用反應熱判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性

物質(zhì)內(nèi)部所含的能量越低,則該物質(zhì)越穩(wěn)定。根據(jù)反應的熱效應,可比較物質(zhì)內(nèi)部能量的高低。

例7 已知石墨和金剛石燃燒的熱化學方程式如下:

C(石墨)+O2(g)=CO2(g)      ΔH=-393.8 kJ/mol
    C(金剛石)+O2(g)=CO2(g)    ΔH=-395.2 kJ/mol

試比較金剛石和石墨的穩(wěn)定性。

熱化學方程式書寫及反應熱專題答案

1.S(s)+O2=SO2(g)    ΔH=-296 kJ/mol

2.C

3.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)    ΔH=-1135.7 kJ/mol[!--empirenews.page--]

4.-[431×2-(436×1+247×1)]=-179 kJ/mol

5.A C

6.該熱化學方程式表示1 molN2和3 molH2完全反應生成2 molNH3時放熱92.4 kJ/mol,因反應可逆,在密閉容器中達平衡時,1 molN2和3 molH2不能完全反應生成2 molNH3,因而放熱小于92.4 kJ

7、由①-②得,  C(石墨,s)=C(金剛石,s)   ΔH=+1.4 kJ/mol,可見石墨轉變成金剛石吸熱,石墨內(nèi)部能量較低,故穩(wěn)定。

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