内容正文:
微专题1 反应焓变(ΔH)的计算及比较
1.“四角度”突破反应焓变(ΔH)的计算
(1)热化学方程式:反应焓变(ΔH)与参加反应的各物质的物质的量成正比,根据热化学方程式进行计算。
(2)物质的键能:根据反应物的总键能和生成物的总键能计算,反应焓变(ΔH)=反应物的总键能-生成物的总键能。
(3)标准燃烧热:可燃物燃烧放出的热量与可燃物的物质的量[n(可燃物)]成正比,则有Q放=n(可燃物)×|ΔH|。
(4)盖斯定律:分析已知和目标热化学方程式,进行适当的“加”“减”“乘”“除”等运算,求出目标反应的ΔH。
2.“四看法”比较反应热(ΔH)的大小
(1)看能量变化:看是吸热反应还是放热反应,吸热反应的ΔH>0,放热反应的ΔH<0。
(2)看物质状态:等量的同一物质,处于气态、液态和固态时,所具有的能量依次减小。比较ΔH大小时,要考虑物质状态的影响。
(3)看反应程度:对于同一反应物,反应进行的程度不同,ΔH不同。例如,等量的C(s)燃烧生成CO2 (g)放出的热量比生成CO(g)放出的热量多。
(4)看反应关系:对于不同的反应,若含有相同的反应物或生成物,可结合质量守恒定律和盖斯定律分析ΔH的大小。
在同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH2>ΔH1的是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1;
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2
B.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1;
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
C.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH1;
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2
D.2HCl(g)===H2(g)+Cl2(g) ΔH1;
H2(g)+Cl2(g)===HCl(g) ΔH2
解析 等量H2(g)完全燃烧生成H2O(l)放出的热量比生成H2O(g)放出的热量多,则有ΔH1>ΔH2,A不符合题意;等量S(g)具有的能量高于S(s)具有的能量,故等量S(g)反应放出的热量比S(s)反应放出的热量多,则有ΔH2>ΔH1,B符合题意;等量C(s)完全燃烧生成CO2(g)放出的热量比生成CO(g)放出的热量多,则有ΔH1>ΔH2,C不符合题意;HCl(g)分解生成H2(g)和Cl2(g)是吸热反应,H2(g)和Cl2(g)反应生成HCl(g)是放热反应,则有ΔH1>ΔH2,D不符合题意。
答案 B
已知反应:
①2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH1=-23.9 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g)
ΔH2=-29.1 kJ·mol-1
③CH3CH2OH(g)=== CH3OCH3(g)
ΔH3=+50.7 kJ·mol-1
则C2H4(g)+H2O(g)===CH3CH2OH(g)的焓变ΔH4等于( )
A.-48.5 kJ·mol-1
B.+48.5 kJ·mol-1
C.-45.5 kJ·mol-1
D.+45.5 kJ·mol-1
解析 分析目标热化学方程式C2H4(g)+H2O(g)===CH3CH2OH(g),将三个已知热化学方程式中CH3OH(g)、CH3OCH3(g)消去即得。根据盖斯定律,由①-②-③可得:C2H4(g)+H2O(g)===CH3CH2OH(g),则有ΔH4=(-23.9 kJ·mol-1)-(-29.1 kJ·mol-1)-(+50.7 kJ·mol-1)=-45.5 kJ·mol-1。
答案 C
1.已知1 mol红磷转化为白磷,吸收18.39 kJ热量。
①4P(s,红磷)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1
②P4(s,白磷)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2
则ΔH1与ΔH2的关系正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2 B.ΔH1=ΔH2
C.ΔH1<ΔH2 D.无法确定
A [根据盖斯定律,由①-②得:4P(s,红磷)===P4(s,白磷),则该反应的ΔH=ΔH1-ΔH2。又知“1 mol红磷转化为1 mol白磷吸收18.39 kJ热量”,说明红磷转化为白磷的反应是吸热反应,则反应4P(s,红磷)===P4(s,白磷)的ΔH=ΔH1-ΔH2>0,从而得出ΔH1>ΔH2。]
2.化学反应的焓变(ΔH)等于反应中反应物的总键能与生成物的总键能的差。下表是一些化学键的键能:
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/(kJ·mol-1)
414
489
565
155
根据键能估算反应CH4(g)+4F2(g)===CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为( )
A.+485 kJ·mol-1
B.-485 kJ·mol-1
C.+1 940 kJ·mol-1
D.