内容正文:
微专题(一) 反应热的大小比较与计算
1.反应热的计算
计算依据
计算方法
依据热化学方程式
热化学方程式与数学上的方程式相似,可以左右颠倒同时改变正负号,各项的系数包括ΔH的数值可以,同时扩大或缩小相同的倍数
根据盖斯定律
根据盖斯定律,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
根据化学键的键能
ΔH=反应物化学键键能总和-生成物化学键键能总和
根据反应物和生成物的总能量
ΔH=E(生成物)-E(反应物)
2.反应热大小的比较
(1)利用状态比较反应热的大小
若反应为放热反应:
①当反应物状态相同,生成物状态不同时,生成固体放热最多,生成气体放热最少。
②当反应物状态不同,生成物状态相同时,固体反应放热最少,气体反应放热最多。
③在比较反应热(ΔH)的大小时,应带符号比较。对于放热反应,放出的热量越多,ΔH反而越小。
(2)依照规律、经验和常识直接比较
①吸热反应的ΔH肯定比放热反应的ΔH大(前者ΔH大于0,后者ΔH小于0)。
②物质燃烧时,可燃物的量越大,燃烧放出的热量越多,ΔH反而越小。
③等量的可燃物完全燃烧放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多,但ΔH小。
④同一反应产物相同时气态物质燃烧所放出的热量比固态物质燃烧所放出的热量多。
(3)利用盖斯定律比较
利用盖斯定律,设计不同反应途径,由能量守恒定律列式比较。如:
①同一反应,生成物状态不同时:
A(g)+B(g)===C(g) ΔH1<0①
A(s)+B(g)===C(l) ΔH2<0②
因为反应②-①为C(g)===C(l) ΔH3=ΔH2-ΔH1,而ΔH3<0,所以ΔH2<ΔH1。
②同一反应,反应物状态不同时:
A(g)+B(g)===C(g) ΔH1<0①
A(s)+B(g)===C(g) ΔH2<0②
因为ΔH2=ΔH3+ΔH1,且ΔH3>0,
所以ΔH2>ΔH1。
在进行ΔH的大小比较时,需要注意ΔH的“+”“-”数值和单位属于一个整体,不能随意分割。
(1)在比较两个热化学方程式中ΔH的大小时,比的是其代数值,要带“+”“-”进行比较。
(2)在比较两个反应放出或吸收的热量多少时,比的是其绝对值,应去掉“+”“-”进行比较。
1.已知热化学方程式:H2O(g)===H2(g)+O2(g)ΔH1=+241.8 kJ·mol-1,
H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH2=-285.8 kJ·mol-1。
当1 g水蒸气变为液态水时,其焓变为( )
A.ΔH=+4.4 kJ·mol-1
B.ΔH=-4.4 kJ·mol-1
C.ΔH=-2.44 kJ·mol-1
D.ΔH=+2.44 kJ·mol-1
解析:选C ①H2O(g)===H2(g)+O2(g)
ΔH1=+241.8 kJ·mol-1,②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol-1;①+②整理可得H2O(g)===H2O(l) ΔH3=-44 kJ·mol-1,根据该热化学方程式可知:18 g水蒸气变为液态水时放出44 kJ热量,则1 g水蒸气变为液态水时,放出热量是44 kJ÷18≈2.44 kJ,即当1 g水蒸气变为液态水时,其焓变ΔH=-2.44 kJ·mol-1。
2.室温下,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,焓变为ΔH1,将1 mol的CuSO4 (s)溶于水会使溶液温度升高,焓变为ΔH2;CuSO4·5H2O(s)受热分解的化学方程式为CUSO4·5H2O(s)CUSO4 (s)+5H2O(l),焓变为ΔH3。则下列判断正确的是( )
A.ΔH2>ΔH3
B.ΔH1<ΔH3
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2
D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
解析:选B 方法一 “虚拟”路径法
根据盖斯定律:ΔH1=ΔH3+ΔH2,
由于ΔH1>0,ΔH3>0,ΔH2<0,
所以ΔH1<ΔH3。
方法二 方程式叠加法
CuSO4·5H2O(s)===Cu2+(aq)+SO(aq)+5H2O(l)ΔH1>0 ①
CuSO4(s)===Cu2+(aq)+SO(aq)ΔH2<0 ②
CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3>0 ③
②+③:CuSO4·5H2O(s)===Cu2+(aq)+SO(aq)+5H2O(l) ΔH1=ΔH2+ΔH3
由于ΔH1>0,ΔH2<0,ΔH3>0,所以ΔH1<ΔH3。
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