内容正文:
第一章
化学反应的热效应
第1讲 描述运动的基本概念
02 反应热的计算方法
方法技巧
第1讲 描述运动的基本概念
1.化学键的断裂、形成与反应热的关系
(1)键能指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,键能的单位是 kJ·mol-1。键能越大,断
开化学键时需要的能量越多,化学键越稳定。
第1讲 描述运动的基本概念
(2)常考物质所含的化学键
1 mol O2中含1 mol 键;1 mol N2中含1 mol 键;1 mol CO2中含2 mol 键;
1 mol Si中含2 mol Si—Si键;1 mol SiO2中含4 mol Si—O键;1 mol P4(白磷)中含6 mol P—P键;1 mol N2H4
中含1 mol N—N键、4 mol N—H键。
2.盖斯定律(从两个角度理解盖斯定律)
第1讲 描述运动的基本概念
名师点睛
1.某反应是放热反应还是吸热反应取决于反应物和生成物总能量的相对大小。
2.对于放热反应,放出的热量越多,其ΔH越小。
3.物质的焓越小,其具有的能量越低,稳定性越强,破坏该物质中含有的化学键需要的能量就越高,即该
物质中化学键的键能就越大,反之亦然。
特别提醒
1.热化学方程式中各物质的化学计量数同时乘以某一个数时,反应热数值也乘以该数。
2.热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减。
3.热化学方程式颠倒时,ΔH“+”“-”号随之改变。
第1讲 描述运动的基本概念
1.根据能量计算:ΔH=E总(生成物)-E总(反应物)。
2.根据活化能计算:ΔH=E(正)-E(逆)。
3.根据键能计算:ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放
出的总能量。
4.利用盖斯定律计算(以下面反应为例)
已知反应Ⅰ:2N2O5(g) 2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=-4.4 kJ·mol-1;反应Ⅱ:2NO2(g) N2O4(g) ΔH2=
-55.3 kJ·mol-1。求反应N2O5(g) 2NO2(g)+ O2(g)的ΔH。
第1讲 描述运动的基本概念
第1讲 描述运动的基本概念
勘破疑难
1.反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比,依据热化学方程式中的ΔH求反应热,如:
aA(g)+bB(g) cC(g) ΔH
a b c |ΔH|
n(A) n(B) n(C) |Q|
则 = = = 。
2.根据目标热化学方程式,结合原热化学方程式(一般为2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式乘或
除以某一个数,然后将它们相加减,得到目标热化学方程式,可得出目标热化学方程式的ΔH与原热化学
方程式的ΔH之间的换算关系。
3.由于可逆反应不能进行彻底,若某可逆反应按该反应的化学计量数投料进行反应,那么实际吸收或放
出的热量数值上一定比其ΔH的绝对值小。
第1讲 描述运动的基本概念
典例 工业常用“丙烷蒸汽重整法”制备氢气,其核心反应体系涉及三步反应,相关数据如下:
①C3H8(g) 3C(s)+4H2(g) ΔH1=+143.9 kJ/mol
②C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJ/mol
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2 kJ/mol
已知:H—H键键能为436 kJ/mol,CO2中C O键键能为799 kJ/mol。
下列说法正确的是 ( )
A.反应C3H8(g)+3H2O(g) 3CO(g)+7H2(g)的ΔH=+528.8 kJ/mol
B.由反应③知1 mol H2O(g)和1 mol CO(g)断裂H—O键和 键消耗的能量为1 992.8 kJ
C.若将1 mol C3H8(g)完全转化为CO2(g)和H2(g),理论上放热16.1 kJ
D.理论上1 mol CO2(g)完全分解为C(s)和O2(g)吸收的能量约为1 598.0 kJ
B
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨 本题给出已知反应,A项求目标反应的ΔH,观察C3H8是已知反应①的反应物,而H2O、CO、
H2存在反应②③中,目标反应中无C(s),故需要消去C(s),利用盖斯定律,将反应①+3×②消去C(s)即可得目
标反应的反应热,同理可以推断C项;B项要会熟练运用公式ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和;
D项要理解键能的含义。
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据盖斯定律,由反应①+3×②得C3H8(g)+3H2O(g) 3CO(g)+7H2(g),则ΔH=(143.9+3×131.3) kJ
/mol=+537.8 kJ/mol,A错误;反应③中CO2(g)和H2(g)的键能总和为(2×799+436) kJ/mol=2 034 kJ/mol,根
据ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,可知CO(g)和H2O(g)的键能总和为(2 034-41.2) kJ/mol=1 992.8
kJ/mol,则1 mol H2O(g)和1 mol CO(g)断裂H—O键和 键消耗的能量为1 992.8 kJ,B正确;根据盖
斯定律,反应①+3×②+3×③得C3H8(g)+6H2O(g) 3CO2(g)+10H2(g) ΔH=(143.9+3×131.3-3×41.2) kJ/
mol=+414.2 kJ/mol,C错误;CO2中C O键键能为799 kJ/mol,理论上1 mol CO2(g)断键生成气态原子吸收
1 598.0 kJ能量,但原子结合成分子时会释放能量,故1 mol CO2(g)完全分解为C(s)和O2(g)吸收的能量不
是1 598.0 kJ,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
易错提醒 利用盖斯定律计算目标反应的反应热时,不能只关注对涉及的物质的化学计量数进行调
整,而忽视涉及物质的状态是否一致。
第1讲 描述运动的基本概念
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