化学反应热的计算市赛一等奖

第三节化学反应热的计算第一章化学反应与能量二、反应热的计算1有关反应热计算的依据1根据反应物和生成物的键能计算：ΔH＝反应物的键能和－生成物的键能和。归纳总结（2）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。（3）根据物质燃烧放热数值或燃烧热计算：可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热。4根据盖斯定律计算：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。二、反应热的计算1利用键能计算：ΔH＝反应物的键能和－生成物的键能和。例1通常人们把拆开1mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。答案解析化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C键能/kJ·mol－1460360436431176347工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4g＋2H2gSis＋4HClg，该反应的反应热ΔH为A＋236J·mol－1 B－236J·mol－1C＋412J·mol－1 D－412J·mol－1√解析反应热＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，即ΔH＝360J·mol－1×4＋436J·mol－1×2－176J·mol－1×2－431J·mol－1×4＝＋236J·mol－1。练习1工业合成氨的反应为N2g3H2g⇋2NH3g，已知下列化学键的键能（拆开或形成1mol化学键所吸收或放出的热量：化学键键能/kJ·mol－1H—H436N—H391N≡N946下列说法正确的是A该反应为吸热反应B该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量＝92J·mol－1D生成1molNH3放出92J热量1利用键能计算解析反应N2g＋3H2g2NH3g过程中，共断裂1molN≡N键和3molH—H键，形成6molN—H键，则断键共吸热为946J·mol－1×1mol＋436J·mol－1×3mol＝2254J，形成N—H键共放热为391J·mol－1×6mol＝2346J，由于放出热量＞吸收热量，故反应放热，放热反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，A项错误，B项正确；1molN2完全反应生成NH3的反应热为ΔH＝－2346－2254J·mol－1＝－92J·mol－1，C项错误；生成1molNH3时放出的热量为ΔE＝92J·mol－1×mol＝46J，D项错误。⇋2根据热化学方程式：反应热与反应物各物质的物质的量成正比。例2已知：Cs＋O2g===COgΔH＝－110J·mol－1,6g炭不完全燃烧时，放出的热量为____J。二、反应热的计算答案解析55解析由热化学方程式：Cs～ΔH＝－110J·mol－112g110J6gQ练习2在常温常压下，1gH2在足量Cl2中完全燃烧生成HCl气体，放出923J的热量。下列热化学方程式中正确的是AH2g＋Cl2g===2HClgΔH＝－923J·mol－1BH2g＋Cl2g===2HClgΔH＝＋923J·mol－1CH2g＋Cl2g===2HClgΔH＝＋1846J·mol－1g===H2g＋Cl2gΔH＝＋1846J·mol－1答案√解析解析H2在Cl2中燃烧生成HCl气体，1gH2燃烧放出923J的热量，则1mol2gH2燃烧放出1846J的热量，化学反应放出热量，ΔH为“－”。则H2在Cl2中燃烧生成HCl气体的热化学方程式为H2g＋Cl2g===2HClgΔH＝－1846J·mol－1。一个放热反应的逆反应是吸热反应，并且在其他条件相同时，ΔH是原ΔH的相反数。则该题的四个选项中只有D是正确的。3根据燃烧热数值计算：可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热。例3已知葡萄糖的燃烧热是2804J·mol－1，当它氧化生成1g水时放出的热量是A260J B519JC1558J D4673J答案解析√解析葡萄糖的燃烧热的热化学方程式：C6H12O6s＋6O2g===6CO2g＋6H2OlΔH＝－2804J·mol－1，由此可知，生成6mol×18g·mol－1＝108g水放出2804J热量，则生成1g水时放出的热量为2804J÷108≈260J。练习3已知CH4g2O2g===CO2g2H2OlΔH=-Q1J/mol-1 2H2gO2g===2H2OgΔH=-Q2J/mol-12H2gO2g===2H2OlΔH=-Q3J/mol-1答案解析√常温下，取体积比为4:（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为（）13J12J13J12J答案解析解析，甲烷和氢气体积比为4:1，，。1mol甲烷完全燃烧放出Q1J的热量，1J的热量；2molH2完全燃烧放出Q3J的热量,3J的热量，13J热量练习4火箭燃料二甲基肼（CH3-NH-NH-CH3完全燃烧，放出50J热量，则二甲基肼的燃烧热为（）-1 -1 C2000J/mol-1 -1 答案解析√解析火箭燃料二甲基肼（CH3-NH-NH-CH3的物质的量为:。热量，则1mol二甲肼燃烧放出50/0025=2000J的热量。4根据盖斯定律计算例4已知下列反应：答案解析则反应SO2g＋Ca2＋aq＋ClO－aq＋2OH－aq===CaSO4s＋H2Ol＋Cl－aq的ΔH＝________________。ΔH1＋ΔH2－ΔH3SO2g＋Ca2＋aq＋ClO－aq＋2OH－aq===CaSO4s＋H2Ol＋Cl－aq的ΔH，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。

练习5室温下，将1mol的CuSO4·5H2Os溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4s溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4s·5H2Os受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2Os CuSO4s＋5H2Ol，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是2＞ΔH3 1＜ΔH31＋ΔH3＝ΔH2 1＋ΔH2＞ΔH3答案解析方法一：“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：加和法。ΔH1＝ΔH2＋ΔH3由于ΔH1>0，ΔH2<0，ΔH3>0，所以ΔH1<ΔH3。达标检测1下列关于盖斯定律描述不正确的是A化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关B盖斯定律遵守能量守恒定律C利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热D利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热答案12345解析解析化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。√2已知在298时下述反应的有关数据：Cs＋O2g===COgΔH1＝－1105J·mol－1Cs＋O2g===CO2gΔH2＝－3935J·mol－1，则Cs＋CO2g===2COg的ΔH为A＋2835J·mol－1 B＋1725J·mol－1C－1725J·mol－1 D－504J·mol－1√解析①2Cs＋O2g===2COgΔH1＝－221J·mol－1②CO2g===Cs＋O2gΔH2＝＋3935J·mol－1利用盖斯定律，①＋②可得Cs＋CO2g===2COgΔH＝－221J·mol－1＋3935J·mol－1＝＋1725J·mol－1。答案解析123453已知热化学方程式：H2Og===H2g＋O2gΔH＝＋2418J·mol－1H2g＋O2g===H2OlΔH＝－2858J·mol－1当1g液态水变为水蒸气时，其热量变化是＝＋88J·mol－1 ＝＋244J·mol－1＝－498J·mol－1 ＝－44J·mol－1答案解析12345√解析将两式相加得到H2Og===H2OlΔH＝－44J·mol－1，所以每1g液态水变成水蒸气需要吸收的热量为J≈244J。4写出下列反应的热化学方程式：1为减少SO2的排放，常采取以下措施，将煤转化为清洁的气体燃料。已知：①H2g＋O2g===H2OgΔH1＝－2418J·mol－1②Cs＋O2g===COgΔH2＝－1105J·mol－1写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式_________________________________________________。答案解析12345Cs＋H2Og===COg＋H2gΔH＝＋1313J·mol－1解析根据盖斯定律，由②－①可得：Cs＋H2Og===COg＋H2g则ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－1105J·mol－1－－2418J·mol－1＝＋1313J·mol－1。2已知COg和CH3OHl的燃烧热ΔH分别为－2830J·mol－1和－7265J·mol－1。请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______________________________________________________。答案解析12345CH3OHl＋O2g===COg＋2H2OlΔH＝－4435J·mol－1解析依据燃烧热的概念写出两个热化学方程式：根据盖斯定律，由①－②可得：CH3OHl＋O2g===COg＋2H2Ol，则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－7265J·mol－1－－2830J·mol－1＝－4435J·mol－1。5把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径ⅠCs＋O2g===CO2gΔH1＜0途径Ⅱ先制水煤气：Cs＋H2Og===COg＋H2gΔH2＞0再燃烧水煤气：2COg＋O2g===2CO2gΔH3＜02H2g＋O2g===2H2OgΔH4＜0请回答下列问题：1判断两种途径放热：途径Ⅰ放出的热量_____途径Ⅱ放出的热量填“大于”“等于”或“小于”。答案12345解析等于解析根据盖斯定律可知，反应热只与始态和终态有关，而与反应的途径无关，通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的，途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等，两途径最终生成物只有二氧化碳，所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量。123452ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系是 。答案12345解析解析途径Ⅱ：②Cs＋H2Og===COg＋H2gΔH2＞0再燃烧水煤气：③2COg＋O2g===2CO2gΔH3＜0④2H2g＋O2g===2