内容正文:
专题02 反应热的计算
一、盖斯定律
1.内容:对于一个化学反应,无论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,而与反应的途径无关。如下图表示始态到终态的反应热:
ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
2. 意义:间接计算某些反应的反应热。
二、反应热计算
1.反应热计算的常用依据:
(1)根据热化学方程式计算:反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
(2)根据反应物和生成物的能量和计算:ΔH=生成物的能量和-反应物的能量和。
(3)根据反应物和生成物的键能和计算:ΔH=反应物的键能和-生成物的键能和。
(4)根据盖斯定律计算:将热化学方程式进行适当的“加”、“减”等变形后,由过程的热效应进行计算、比较。应用实例
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,
②CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1,
求C(s)+1/2O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
根据盖斯定律,知:
ΔH1=ΔH+ΔH2 ,则
ΔH=ΔH1-ΔH2=-393.5 kJ·mol-1-(-283.0 kJ·mol-1)=-110.5 kJ·mol-1
2.反应热计算的注意事项
(1)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的种类和数目,如1个H2O分子中含有2个H—O键,1个NH3分子中含有3个N—H键,1 mol P4含有6 mol P—P键,1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si键,1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C键,1 mol金刚石含有2 mol C—C键,1 mol SiO2含有4 mol Si—O键等。
(2)应用盖斯定律计算ΔH的一般步骤
解题步骤
解题思路
第一步:观察
对比已知的反应与需要求ΔH的反应,找出需要消去的物质
第二步:思考
怎样消去这些物质,是相加还是相减或需要乘以某一个数后再相加减,此过程中要特别注意“剔除无关反应”
第三步:运算
将热化学方程式按第二步的思路进行运算,得出新的热化学方程式
第四步:计算
列出算式,代入数据计算
三、反应热大小的比较
(1)看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下:
即在同一反应中,反应物的聚集状态或生成物的聚集状态不同时,要考虑A(g)发热,吸热A(l)放热,吸热A(s),或者从同一物质三种的聚集状态的能量比较[E(g)>E(l)>E(s)],可知反应热大小亦不相同。
例如S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-a kJ·mol-1;
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2=-b kJ·mol-1
则a>b, ΔH1<ΔH2
(2)看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小,还要考虑其符号。
(3)看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时,化学计量数越大,放热反应的ΔH越小,吸热反应的ΔH越大。
(4)看反应的程度。对于可逆反应,参加反应的物质的量和状态相同时,反应的程度越大,热量变化越大。
一、单选题
1.下列说法不正确的是
A.对于同一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应的焓变相同
B.盐酸与某强碱中和放出的热随反应物的用量改变而改变,但中和热不变
C.燃烧热随化学方程式前面的化学计量数的改变而改变
D.放热反应的反应物的总能量高于生成物的总能量
2.已知:①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H为
A.+262.6 kJ·mol-1 B.-131.3 kJ·mol-1
C.-352.3 kJ·mol-1 D.+131.3 kJ·mol-1
3.已知热化学方程式:SO2(g)+O2(g)SO3(g) △H=-98.32kJ/mol,在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应,最终放出的热量为
A.196.64kJ B.196.64kJ/mol C.<196.64kJ D.>196.64kJ
4.已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ∆H2
则反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的焓变∆H3为
A.∆H1+∆H2 B.2∆H2-∆H1 C.∆H1+2∆H2 D.∆H2-∆H1
5.下列叙述正确的是
A.甲烷的燃烧热为,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为
B.在一定条件下将1mol和0.5mol置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,则