第1章 微专题2 与反应焓变有关的计算-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修第一册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

微专题2　与反应焓变有关的计算 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质化学式前的系数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　 ΔH a　　　　b　　　c　　　　d　　 |ΔH| n(A)　 n(B)　 　n(C) 　n(D)　　Q 则＝＝＝＝ 2．根据反应物和反应产物的能量计算 ΔH＝反应产物的总能量－反应物的总能量， 即ΔH＝E(反应产物)－E(反应物)。 注：E(反应产物)——反应产物的总能量 E(反应物)——反应物的总能量 3．根据化学键变化时吸收或放出的热量计算 ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的总能量－反应产物的化学键形成所释放的总能量，即ΔH＝Q(吸)－Q(放)。 注：Q(吸)——反应物断键吸收的总热量 Q(放)——反应产物成键放出的总热量 4．根据盖斯定律计算 将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式。 5．根据比热公式计算 计算中和反应的反应热时，会利用比热公式Q＝－C(T2－T1)计算中和反应放出的热量。 【例1】　氯原子对O3分解有催化作用： O3(g)＋Cl(g)===ClO(g)＋O2(g) 　ΔH1 ClO(g)＋O(g)===Cl(g)＋O2(g)　 ΔH2 大气臭氧层的分解反应是O3(g)＋O(g)===2O2(g)　ΔH，该反应的能量变化如图： 下列叙述中，正确的是(　　) A．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3 B．O3＋O===2O2是吸热反应 C．ΔH＝ΔH1＋ΔH2 D．ΔH＝E3－E2>0 C　[A项，ΔH＝反应产物总能量－反应物总能量＝E3－E2；B项，由E2>E3知反应物总能量大于反应产物总能量，故O3＋O===2O2为放热反应；C项，根据盖斯定律将两式相加得ΔH＝ΔH1＋ΔH2；D项，由于O3＋O===2O2放热，故ΔH＝E3－E2<0。] 【例2】　白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。 (1)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为 P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1 P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1 则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为_________________________ ________________________________________________________________。 (2)已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s，白磷)＋3O2(g)===P4O6(s)　ΔH＝－1 638 kJ·mol－1。在某密闭容器中加入62 g白磷和50.4 L氧气(标准状况)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为__________，反应过程中放出的热量为__________。 (3)已知白磷和PCl3的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能 (kJ·mol－1)：P—P 198，Cl—Cl 243，P—Cl 331。 则反应P4(s，白磷)＋6Cl2(g)===4PCl3(s)的反应热ΔH＝__________________。 [解析]　(1)根据盖斯定律，由第一个反应－第二个反应×4，可得：P4(s，白磷)===4P(s，红磷) 　ΔH＝－2 983.2 kJ·mol－1－(－738.5 kJ·mol－1)×4＝－29.2 kJ·mol－1。 (2)n(白磷)＝＝0.5 mol，n(O2)＝＝2.25 mol，设得到的P4O10与P4O6的物质的量分别为x mol、y mol。则x＋y＝0.5,5x＋3y＝2.25，解得x＝0.375，y＝0.125。反应过程中放出的热量为2 983.2 kJ·mol－1×0.375 mol＋1 638 kJ·mol－1×0.125 mol＝1 323.45 kJ。 (3)根据图示，1分子P4、PCl3中分别含有6个P—P键、3个P—Cl键，反应热为断裂6 mol P—P键、6 mol Cl—Cl键吸收的能量和形成12 mol P—Cl键放出的能量之差，即ΔH＝(6×198 kJ·mol－1＋6×243 kJ·mol－1)－12×331 kJ·mol－1＝－1 326 kJ·mol－1。 [答案]　(1)P4(s，白磷)===4P(s，红磷)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1 (2)3∶1　1 323.45 kJ　(3)－1 326 kJ·mol－1 1．50 g碳在氧气中燃烧，得到等体积的CO和CO2。 已知：C(s)＋O2(g)===CO(g)