内容正文:
一、ΔH的计算和热化学方程式书写
1.计算ΔH的常用方法
计算依据
计算方法
热化学方
程式
热化学方程式与数学上的方程式相似,可以移项同时改变正负号,各项的化学系数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数
盖斯定律
可以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
化学键的
变化
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放出的总能量
反应物和
反应产物
的总能量
ΔH=H(反应产物)-H(反应物)
2.热化学方程式书写的注意事项
1.(2020·全国卷Ⅰ节选)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH1=-98 kJ·mol-1。回答下列问题:
钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为______________________________________。
答案 2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=-351 kJ·mol-1
解析 由题中信息可知:
①V2O4(s)+SO3(g)V2O5(s)+SO2(g) ΔH2=-24 kJ·mol-1
②V2O4(s)+2SO3(g)2VOSO4(s) ΔH3=-399 kJ·mol-1
根据盖斯定律可知,②-①×2得2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s),则ΔH=ΔH3-2ΔH2=(-399 kJ·mol-1)-(-24 kJ·mol-1)×2=-351 kJ·mol-1。
2.(2020·全国卷Ⅱ节选)天然气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6等烃类,是重要的燃料和化工原料。
乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH,相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
H2(g)
燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)
-1560
-1411
-286
ΔH=________kJ·mol-1。
答案 +137
解析 由表中燃烧热数值可知:①C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=-1560 kJ·mol-1;②C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-1411 kJ·mol-1;③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH3=-286 kJ·mol-1;根据盖斯定律可知,①-②-③得C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g),则ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3=(-1560 kJ·mol-1)-(-1411 kJ·mol-1)-(-286 kJ·mol-1)=+137 kJ·mol-1。
3.(2019·全国卷Ⅱ节选)已知: ΔH1=100.3 kJ·mol-1 ①
H2(g)+I2(g)===2HI(g) ΔH2=-11.0 kJ·mol-1 ②
对于反应:
ΔH3=________kJ·mol-1 ③。
答案 89.3
解析 根据盖斯定律,反应①+②可得反应③,则ΔH3=ΔH1+ΔH2=100.3 kJ·mol-1+(-11.0 kJ·mol-1)=89.3 kJ·mol-1。
4.(2019·全国卷Ⅲ节选)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)===CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol-1
CuCl(s)+O2(g)===CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)===CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1
则4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
答案 -116
解析 由盖斯定律可得,4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=2ΔH3+2ΔH2+2ΔH1=(-121 kJ·mol-1)×2+(-20 kJ·mol-1)×2+(83 kJ·mol-1)×2=-116 kJ·mol-1。
二、可充电电池的原理及特点和化学电源中电极反应式的书写
1.可充电电池原理和特点
(1)原理
可充电电池属于二次电池,是一种可反复使用的电池。当电池放电时,是一种原电池,当电池充电时,又是一种电解池。
(2)离子移动的方向
原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极;电解池中阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。对此可通过电子的流向加以判断:在原电池中,电子由负极流向正极,溶液中的阳离子应移向正极去获得电子;电解池