《反應(yīng)熱的計算》一

反應(yīng)熱的計算方法重難歸納1.根據(jù)蓋斯定律計算。可以將兩個或兩個以上的熱化學(xué)方程式相加或相減,得到一個新的熱化學(xué)方程式。2.根據(jù)熱化學(xué)方程式。(1)熱化學(xué)方程式同乘以某一個數(shù)時,反應(yīng)熱數(shù)值也必須乘上該數(shù)。(2)熱化學(xué)方程式相加減時,同種物質(zhì)之間可相加減,反應(yīng)熱也隨之相加減。(3)將一個熱化學(xué)方程式顛倒時,ΔH的“+”“-”必須隨之改變。3.根據(jù)燃燒熱?？扇嘉锿耆紵a(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量×燃燒熱4.根據(jù)化學(xué)鍵的鍵能。鍵能是指氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。ΔH=反應(yīng)物化學(xué)鍵鍵能總和-生成物化學(xué)鍵鍵能總和5.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量。ΔH=E(生成物)-E(反應(yīng)物)已知:①H2(g)+O2(g)══H2O(g)

ΔH1=-241.8kJ·mol-1②H2O(g)══H2O(l)

ΔH2=-44kJ·mol-1根據(jù)①和②,如何求出氫氣的燃燒熱?提示:要計算H2的燃燒熱,即求熱化學(xué)方程式H2(g)+O2(g)══H2O(l)的反應(yīng)熱。根據(jù)蓋斯定律知:ΔH=ΔH1+ΔH2=(-241.8

kJ·mol-1)+(-44

kJ·mol-1)=-285.8

kJ·mol-1。典例剖析下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。通過計算,可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學(xué)方程式分別為

,

。制得等量H2所需能量較少的是

。

答案:H2O(l)══H2(g)+O2(g)ΔH=+286kJ·mol-1H2S(g)══H2(g)+S(s)

ΔH=+20kJ·mol-1系統(tǒng)(Ⅱ)解析:根據(jù)蓋斯定律,①+②+③可得系統(tǒng)(Ⅰ)中的熱化學(xué)方程式:H2O(l)══H2(g)+O2(g)

ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=+327

kJ·mol-1-151

kJ·mol-1+110

kJ·mol-1=+286

kJ·mol-1同理,②+③+④可得系統(tǒng)(Ⅱ)中的熱化學(xué)方程式:H2S(g)══H2(g)+S(s)

ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4=-151

kJ·mol-1+110

kJ·mol-1+61

kJ·mol-1=+20

kJ·mol-1由所得兩熱化學(xué)方程式可知,制得等量H2所需能量較少的是系統(tǒng)(Ⅱ)。方法歸納蓋斯定律應(yīng)用計算模型。(1)確定待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(2)找出待求熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式中的位置(是同側(cè)還是異側(cè))。(3)利用同側(cè)相加、異側(cè)相減進(jìn)行處理。(4)根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)通過乘除來調(diào)整已知反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù),并消去中間產(chǎn)物。(5)通過加減確定待求熱化學(xué)方程式。學(xué)以致用1.已知丙烷的燃燒熱ΔH=-2219.9kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水,則放出的熱量約為(

)。A.55.5kJ B.222kJC.555kJ D.1108kJ答案:A解析:丙烷分子式是C3H8,燃燒熱為ΔH=-2

219.9

kJ·mol-1,1

mol丙烷完全燃燒會產(chǎn)生4

mol水,放熱2

219.9

kJ。丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8

g水,水的物質(zhì)的量為0.1

mol,反應(yīng)放出的熱量Q=kJ≈55.5

kJ,則放出的熱量約為55.5

kJ。2.已知:答案:2ΔH1-3ΔH2-ΔH3解析:根據(jù)蓋斯定律,將反應(yīng)①×2-②×3-③可得:As2O5(s)+3H2O(l)══2H3AsO4(s)

ΔH=2ΔH1-3ΔH2-ΔH3。二

反應(yīng)熱大小的比較重難歸納1.與“符號”相關(guān)的反應(yīng)熱比較。對于放熱反應(yīng)來說,ΔH=-QkJ·mol-1,雖然“-”僅表示放熱的意思,但在比較大小時要將其看成真正意義上的“負(fù)號”,即放熱越多,ΔH反而越小。2.與“化學(xué)計量數(shù)”相關(guān)的反應(yīng)熱比較。例如:3.與“物質(zhì)聚集狀態(tài)”相關(guān)的反應(yīng)熱比較。(1)反應(yīng)物相同,生成物狀態(tài)不同時。A(g)+B(g)══C(g)

ΔH1<0,A(g)+B(g)══C(l)

ΔH2<0,因為C(g)══C(l)

ΔH3<0,則ΔH3=ΔH2-ΔH1,所以ΔH2<ΔH1。(2)生成物相同,反應(yīng)物狀態(tài)不同時。S(g)+O2(g)══SO2(g)

ΔH1<0S(s)+O2(g)══SO2(g)

ΔH2<0ΔH2+ΔH3=ΔH1,則ΔH3=ΔH1-ΔH2,又ΔH3<0,所以ΔH1<ΔH2。對于兩個放熱反應(yīng),比較放出熱量的多少和比較反應(yīng)熱(ΔH)的大小有什么不同?提示:熱量的多少比較的是數(shù)值的大小;放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)為負(fù)值,數(shù)值越大,反應(yīng)熱越小,反應(yīng)放出的熱量越多。典例剖析在同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中,Q2>Q1的是(

)。A.2H2(g)+O2(g)══2H2O(l)

ΔH=-Q1kJ·mol-12H2(g)+O2(g)══2H2O(g)

ΔH=-Q2kJ·mol-1B.S(g)+O2(g)══SO2(g)

ΔH=-Q1kJ·mol-1S(s)+O2(g)══SO2(g)

ΔH=-Q2kJ·mol-1C.C(s)+O2(g)══CO(g)

ΔH=-Q1kJ·mol-1C(s)+O2(g)══CO2(g)

ΔH=-Q2kJ·mol-1D.H2(g)+Cl2(g)══2HCl(g)

ΔH=-Q1kJ·mol-1C解析:A項中的反應(yīng)可虛擬為

,根據(jù)蓋斯定律Q1=Q2+Q,故Q1>Q2。B項中的反應(yīng)可虛擬為,則Q2=Q1-Q,故Q1>Q2。C項中的反應(yīng)可虛擬為,則Q2=Q1+Q,故Q2>Q1。D項中Q1=2Q2,即Q1>Q2。學(xué)以致用1.下列反應(yīng)的ΔH最大的是(

)。A.CH4(g)+2O2(g)══CO2(g)+2H2O(l)B.CH4(g)+O2(g)══CO(g)+2H2O(g)C.2CH4(g)+4O2(g)══2CO2(g)+4H2O(g)D.CH4(g)+2O2(g)══CO2(g)+2H2O(g)答案:B解析:甲烷燃燒是放熱反應(yīng),ΔH為負(fù)值。H2O(g)→H2O(l)要放出熱量,ΔH:A項<D項;依據(jù)反應(yīng)熱與化學(xué)計量數(shù)成正比,化學(xué)計量數(shù)加倍,ΔH也加倍,ΔH:C項<D項;CO(g)→CO2(g)要放出熱量,ΔH:D項<B項,即B項的ΔH最大。2.相同條件下,下列各反應(yīng)均為放熱反應(yīng),其中ΔH最小的是(

)。A.2A(l)+B(l)══2C(g)

ΔH1B.2A(g)+B(g)══2C(g)

ΔH2C.2A(g)+B(g)══2C(l)

ΔH3D.2A(l)+B(l)══2C(l)

ΔH4答案:C解析:四個選項中各反應(yīng)物和生成物物質(zhì)的量對應(yīng)相等,但聚集狀態(tài)有所不同。同種物質(zhì)氣態(tài)時的能量高于液態(tài)時的能量,B、C項反應(yīng)物的能量最高,C、D項生成物的能量最低,所以C項中反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量差值最大,由于反應(yīng)放熱,ΔH3為負(fù)值,故ΔH3最小。易錯提醒(1)比較反應(yīng)熱的大小時,不