内容正文:
章末综合提升
一、热化学方程式
1.热化学方程式
(1)概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
(2)意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化,还说明了物质的“物质的量”与“能量”之间的数量关系。
2.书写热化学方程式时应注意的问题
书写步骤
注意事项
书写配平的热化学方程式
化学计量数可以是整数,也可以是分数
标明反应所需的条件
在25 ℃、101 kPa下进行的反应,可不注明条件
注明物质的聚集状态
固体——s、液体——l、气体——g、
溶液——aq
学生用书第016页
标明ΔH的符号、数值及单位
放热反应:ΔH<0
吸热反应:ΔH>0
计算ΔH的数值
各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数、原子数,因此化学计量数可以是整数,也可以是分数
无论化学反应是否可逆,ΔH都表示每摩尔反应进行到底时的能量变化
ΔH的数值与各物质前的化学计量数成比例增加或减小;若反应逆向进行,则ΔH改变符号,但绝对值不变
应用1 工业生产硫酸的过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体,已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后,放出热量98.3 kJ,此时测得SO2的转化率为50%,则下列热化学方程式正确的是( )
A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)ΔH=-196.6 kJ·mol-1
B.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C.SO2(g)+O2(g) SO3(g)ΔH=+98.3 kJ·mol-1
D.SO2(g)+O2(g) SO3(g)ΔH=-49.2 kJ·mol-1
A [根据题意可知,实际参加反应的SO2为1 mol,即1 mol SO2和0.5 mol O2完全反应时,放出热量98.3 kJ,那么当2 mol SO2完全反应时,即可放出热量196.6 kJ,A项正确。]
二、反应热的计算
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的化学计量数成正比。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====。
应用2 已知由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气时放出60.45 kJ的热量。
(1)写出H2燃烧的热化学方程式。
(2)计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量。
答案:(1)已知生成4.5 g水蒸气(0.25 mol)放出60.45 kJ的热量
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH
2 mol 1 mol 2 mol |ΔH|
0.25 mol 60.45 kJ
则=,|ΔH|=483.6 kJ·mol-1,
由于反应放热,所以ΔH=-483.6 kJ·mol-1,
故热化学方程式:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1。
(2)50 g H2的物质的量为=25 mol,
50 g H2放出热量为25 mol× kJ·mol-1=6 045 kJ。
2.根据反应物、生成物的键能计算
ΔH=E(反应物的键能总和)-E(生成物的键能总和)。
应用3 根据键能数据计算CH4(g)+4F2(g)===CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH=_______________________________________________________________________。
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/(kJ ·mol-1)
414
489
565
155
解析:ΔH=E(反应物键能总和)-E(生成物键能总和)=(4×414+4×155-4×489-4×565) kJ·mol-1=-1 940 kJ·mol-1。
答案:-1 940 kJ·mol-1
3.根据物质的燃烧热数值计算
Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。
应用4 已知丙烷的燃烧热ΔH=-2 215 kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水,则放出的热量约为( )
A.55 kJ B.220 kJ
C.550 kJ D.1 108 kJ
A [丙烷分子式是C3H8,燃烧热为2 215 kJ·mol-1,则1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水,放热2 215 kJ,1.8 g水的物质的量为0.1 mol,则消耗丙烷的物质的量为0.025 mol,所以反应放出的热量为0.025 mol×2 215 kJ·mol-1=55.375 kJ,则放出的热