内容正文:
专题1.2 反应热的计算
【题型1 利用盖斯定律计算反应热】
【题型2 利用盖斯定律书写热化学方程式】
【题型3 利用盖斯定律比较反应热的关系】
【题型4 根据键能计算反应热】
盖斯定律
1. 定义:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的,即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关。
2. 盖斯定律的理解
3. 应用盖斯定律采用“加合法”计算ΔH的一般步骤
(1) 确定待求反应的热化学方程式。
(2) 利用“同侧相加、异侧相减”的原则进行处理。
(3) 根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数,并消去中间产物。
(4) 确定反应热的数值和符号。
【题型1 利用盖斯定律计算反应热】
【例1】已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1,则反应HCl(g)= H2(g)+Cl2(g)的ΔH为
A.+184.6 kJ·mol-1 B.-92.3 kJ·mol-1 C.-369.2 kJ·mol-1 D.+92.3 kJ·mol-1
【变式1-1】已知:①Zn(s)+O2(g)= ZnO(s) ΔH1=-351.1 kJ·mol-1, ②Hg(l)+O2(g)=HgO(s) ΔH2=-90.7 kJ·mol-1,则反应Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的焓变是
A.-441.8 kJ·mol-1 B.-254.6 kJ·mol-1
C.-438.9 kJ·mol-1 D.-260.4 kJ·mol-1
【变式1-2】已知肼(N2H4)是一种用于火箭或燃料电池的原料,已知
①2H2O(l)+O2(g)=2H2O2(l) △H1=+108.3kJ/mol
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H2=-534.0kJ/mol。
则有反应:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) △H3,则ΔH3是
A.+425.7kJ·mol-1 B.-425.7kJ·mol-1
C.+642.3kJ·mol-1 D.-642.3kJ·mol-1
【变式1-3】根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应。已知:N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则2N2(g)+6H2O(l) ⇌4NH3(g)+3O2(g) ΔH= 。
【变式1-4】(1)已知下列反应:SO2(g)+2OH-(aq)=SO(aq)+H2O(l) ΔH1,ClO-(aq)+SO(aq)=SO(aq)+Cl-(aq) ΔH2,CaSO4(s)=Ca2+(aq)+SO(aq) ΔH3,则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH= 。
(2)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1,②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2,③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3,④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=-1048.9 kJ·mol-1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4= 。
(3)碘可用作心脏起搏器电源——锂碘电池的材料。该电池反应为:2Li(s)+I2(s)=2LiI(s) ΔH ,已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s) ΔH1,4LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s) ΔH2,则电池反应的ΔH= 。
【题型2 利用盖斯定律书写热化学方程式】
【例2】饮用水中的NO主要来自于NH。已知在微生物的作用下,NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下:
1 mol NH全部被氧化成NO的热化学方程式为 。
【变式2-1】大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25 ℃时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
H2(g)
C(石墨,s)
C6H6(l)
燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)
-285.8
-393.5
-3267.5
则25 ℃时H2(g)和C(石墨,