化学反应热效应地计算

化学反应热效应地计算
化学反应热效应地计算

1.5 化学反应热效应的计算

1.5.1 状态函数法计算恒压与恒容反应热——赫斯(Hess )定律

不管恒压或恒容化学反应是一步完成还是分几步完成,它们的热效应相同。这就是赫斯定律,其本质为状态函数法。如:

)NaCl()(Cl 2

1

)Na(2s g s =+

(1)

-1298mol kJ 00.411?-=?οH

是下面三个反应之和:

)NaOH()O(H )Na(2s l s =+

(2)

-1298mol kJ 89.140?-

)HCl()(Cl 2

12g g =+ (3)

-1298mol kJ 31.92?-=?ο

H

)O(H

)NaCl()NaOH()HCl(2l s s g +=+ (4)

-1298mol kJ 80.177?-=?οH

第一个反应的热效应也是后三个反应的热效应之和:

-411.00=(-140.89)+(-92.31)+(-177.80)

赫斯定律是赫斯在1840年从实验中总结出来的,当时热力学第一定律还未发现。热力

学第一定律发现之后,这个定律就成了热力学第一定律的必然结果了,因恒压热效应H ?和恒容热效应U ?都是状态函数,它们只与体系的始末态有关,而与具体途径无关。

1.5.2 热化学数据的建立及应用 (1) 化合物的生成焓

定义:一定温度,由标准状态下最稳定的单质生成标准状态下指定相态的1mol 化合

物的焓变,叫该化合物的标准生成焓,用符号ο

f H ?表示(下标f 来自formation )。如

标态下:

)(H C )(3H ),C(6662g g s =+石墨

ο1H ? (1)

标态下:

)(H C )(H ),C(2222g g s =+石墨

ο

2H ? (2)

那么

ο)

(H C ,66g f H ?=ο1H ?

ο)

(H C ,22g f H ?=ο

2H ? 什么是最稳定的单质呢?如25℃,1atm.下,碳有石墨、无定型及金刚石三种相态,其中只有石墨是最稳定的相态,故生成反应中当涉及到最稳定的单质碳时必须是石墨。

根据定义,标准状态下最稳定的单质生成焓为0。 对于标态下反应

D C B A d c b a +=+

οH ?

(4)

的反应热为

ο

οοοοB ,A ,D ,C ,f f f f H b H a H d H c H ?-?-?+?=?

)()(,T H T H i f i

i οο?=?∑ν

(5)

由生成热计算化学反应热:

(2) 燃烧焓

定义:一定温度,在标准状态下,1mol 指定相态的某物质,与氧进行完全燃烧所释放出来的热量,称为该物质的标准燃烧焓,用符号ο

c H ?表示(下标c 来自combustion )。如

标态下:

)(CO )(O ),C(22g g s =+石墨

ο

6H ?

(6)

标态下:

)O(H )(O 2

1

)(H 222l g g =+

ο7H ?

(7)

那么

οο

ο2CO ,6C ,f c H H H ?=?=?

οο

ο)O(H ,7H ,22l f c H H H ?=?=?

定义中的完全燃烧是指燃烧的产物不能再燃烧,如反应(6)为完全燃烧,但反应

标态下:

)(CO )(O 2

1

),C(2g g s =+石墨

不是完全燃烧。燃烧产物规定为C →)(CO 2g ,H →)O(H 2l ,S →)(SO 2g ,N →

∑?

??=?B

B )

K 15.298,B ()298.15K (m f m r H H ν

)(N 2g 。按定义,这些燃烧产物的燃烧焓为0。

例:利用燃烧焓求反应

标态下:

)(CO )(2H )O(H 2),(C 222g g l s +=+石墨

ο8H ?

(8)

的反应热ο

8H ?。

解: ο

οοοοC )O(H CO H 8222

22H H H H H l --+=? =ο

οοοοο22222

O O C )O(H CO H 22H H H H H H l -+--+ =)2

1(2)(22222O H )O(H O C CO ο

ο

οοοοH H H H H H l -

---- =)2(2C ,H ,H ,C ,22ο

οοοc c c c H H H H ?-?-=?-?

=)22()O(H ,C ,CO ,H ,222ο

οοοl c c c c H H H H ?-?-?+?-

可见,一个反应的反应热等于生成物的燃烧焓之和减去反应物的燃烧焓之和的负值。

因此反应(4)的反应热如果用燃烧焓计算,则为

)(B ,A ,D ,C ,οοοοοc c c c H b H a H d H c H ?-?-?+?-=?

)()(,T H T H i c i

i οο?-=?∑ν

(9)

由燃烧热计算化学反应热:

(3)离子标准生成热

(4)溶解热及稀释热

(1)溶解热:在指定条件(p ,T )下, 1mol 溶质溶于一定量溶剂,形成指定浓度溶液时的

∑??B

B m c m r 定义:在指定条件(p Θ,T )下,由稳定单质元素生成1mol 离子时的热效应。记为:

规定氢离子的离子标准生成热为零,即:0.5H 2(g ,p Θ)+∞H 2O(l) H +(aq ∞) + e -)aq ,,B (m f ∞?Θ

T H )

aq ,B (m f ∞?Θ

H 0

)aq ,H (m f =∞?+Θ

H 离子标准生成热

热效应。记为:△sol H m 。

(2)稀释热:在指定条件(p ,T )下,将一定量的溶剂加到含 1mol 溶质的溶液之中,形成指定浓度溶液时的热效应。记为:△dil H m 。(积分~)

1.5.3 温度对反应热效应的影响 ——基尔霍夫(Kirchhoff )定律

反应焓变值一般与温度关系不大。如果温度区间较大,在等压下虽化学反应相同,但其焓变值则不同。由数据库中的热力学数据可计算298K 的化学反应热,其他温度下的反应热须使用基尔霍夫定律计算。在1858年首先由Kirchoff 提出了焓变值与温度的关系式,所以称为Kirchoff 定律。由状态函数法可以导出基尔霍夫定律。

对于一定反应:

21298H H H H T ?+?+?=?

()()dT dC cC

dT bC aC

H T

p p T p p ??++

++?=298

D ,C

,298

B ,A

,298

()dT bC aC dC cC H T

p p p p ?--++?=298B ,A ,D ,C

,298

dT C

H T

p

??+

?=298

298

这就是基尔霍夫公式。

微分上式,得

p p

T C T H ?=???

?????

这就是基尔霍夫公式的微分形式。

?C p 也是温度的函数,只要将Cp - T 的关系式代入,就可从一个温度时的焓变求另一个温度下的焓变。

D C d c +

B A b a +

T H ?

D C d c +

B A b a +

298H ?

1H ?

2H ?

B ,m B

(B)

p p C C ν?=∑

由微分式式知:化学反应热效应随温度而变是由于产物热容和与作用物热容和不相等(△Cp ≠0)所致。

①若△Cp = 0, 则△r H m 是与温度无关的常数 ②若△Cp > 0, 对吸热反应(△r H m > 0), T↑, 吸热量↑

对放热反应(△r H m < 0), T↑, 放热量↓ ③若△Cp < 0, 则情况与②相反

在积分式计算过程,如有物质发生相变,就要进行分段积分:

作用物发生相变取“+”,产物发生相变取“-” 例1

)(H B 62g 按下式进行燃烧反应

)O(3H )(O B )(O 3)(H B 232262g s g g +→+

在25℃和常压下每燃烧1mol )(H B 62g 放热2020kJ ,同样条件下2 mol 元素硼燃烧生成1mol )(O B 32s 放热1264kJ ,)O(H 2g 的生成焓为(-241.82 )kJ 1

mol -?。求25℃时)(H B 62g 的标准生成焓。

解 已知

1

)O(H ,mol kJ 82.2412-?-=?οg f H

1)(O B ,mol kJ 126432-?-=?οs f H

1)(H B ,mol kJ 202062-?-=?οg c H

所以

∑∑?-=?i

i c i i

i

f i H H

οο

,,νν

ο)(O B ,32s f H ?+3ο)O(H ,2g f H ?-ο)(H B ,62g f H ?=ο

)(H B ,62g c H ?

kJ 1264-kJ 82.2413?--ο)(H B ,62g f H ?=kJ 2020-

ο)(H B ,62g f H ?=30.541mol kJ -?

例2:已知298K 及p Θ下,丙烯腈CH=CH 2-CN(l)、石墨和氢气的燃烧热分别为-1760.71、-393.51

T

C H T C H T C T H T H T T i p T T p T T p i d )2(d )

1(d )()(2)

1(trs )

2(trs )

1(trs )

1(trs 1

,m trs 2,m trs 1,1m r 2m r ?

?

?

-?++?±?+?±?+?=?Λ

和-285.85 kJ·

mol -1,丙烯腈的燃烧反应为: CH=CH 2-CN(l) + 3.75 O 2(g) === 3C O 2(g) +0.5N 2(g) + 1.5 H 2O(l)

已知298K 及p Θ下CH=CH 2-CN(l)的蒸发热为△vap H m Θ= 32.84kJ·

mol -1,气态HCN(g)和C 2H 2(g)的生成焓分别为129.70和226.73 kJ·mol -1;求以下反应在298K 和p Θ的热效应△r H m Θ。

C 2H 2(g) + HCN(g) == CH=CH 2-CN( g)

解:反应C 2H 2(g) + HCN(g) == CH=CH 2-CN( g) 的热效应△r H m Θ 与各反应物的生成热之间的关系为:

△r H m Θ = △f H m Θ[CH=CH 2-CN( g)] -△f H m Θ[C 2H 2(g)] -△f H m Θ[HCN(g)]

根据CH=CH 2-CN(l)的燃烧反应和CH=CH 2-CN(l)的蒸发过程 CH=CH 2-CN(l) + 3.75 O 2(g) === 3CO 2(g) +0.5N 2(g) + 1.5 H 2O(l)

△c H m Θ[CH=CH 2-CN(l)]

CH=CH 2-CN(l) === CH=CH 2-CN( g) △vap H m Θ 得CH=CH 2-CN(g )的燃烧反应热效应:

CH=CH 2-CN(g ) + 3.75 O 2(g) === 3CO 2(g) +0.5N 2(g) + 1.5 H 2O(l)

△c H m Θ[CH=CH 2-CN(g )] = △c H m Θ[CH=CH 2-CN(l)]-△vap H m Θ= -1793.55 kJ·mol -1 CH=CH 2-CN( g) 的生成反应为:

3C(s) +1.5 H 2( g) + 0.5 N 2(g) === CH=CH 2-CN( g)

所以,△f H m Θ[CH=CH 2-CN( g)]

= 3△c H m Θ[C(s)] +1.5△c H m Θ[H 2( g)] -△c H m Θ[CH=CH 2-CN(g)] = 3×(-393.51) +1.5×(-285.85) -(-1793.55) = 184.245 kJ·mol -1 故反应C 2H 2(g) + HCN(g) == CH=CH 2-CN( g) 的热效应为:

△r H m Θ = △f H m Θ[CH=CH 2-CN( g)] -△f H m Θ[C 2H 2(g)] -△f H m Θ[HCN(g)] = 184.245 -226.73-129.70 = -172.185 kJ·mol -1

例3: 已知373.15 K 、Θ

p 下,水的蒸发热为Θ

?m vap H (H 2O, l)=40.71 kJ ·mol -1,在此温度范围内水和水蒸气的平均恒压热容分别为75.31J ·mol -1·K -1及33.18 J ·mol -1·K -1。求298.15K 、

Θp 下的Θ

?m vap H (H 2O, l)。

解:可设计如下过程,其中的ΔH (T 2)即为所求:

ΔH (T 2) =ΔH 1+ΔH 2(T 1) +ΔH 3

= C p ,m [H 2O(l)]ΔT + 40710 + C p ,m [H 2O(g)]ΔT

= 75.31×(373.15-298.15) + 40710 +33.18×(298.15-373.15) = 43870 J = 43.87 kJ 或:ΔH (T 2)=ΔH (T 1)+?

?2

1

d T T p T C = 40710+?-298

373d )31.7518.33(T = 43869 J

逆降

化学反应热效应练习题精选

化学反应热效应练习题 1、下列说法不正确的是() A.化学反应可分为吸热反应和放热反应 B.化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成 C.化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来 D.放热反应发生时不需加热 2.下列说法正确的是 A.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化 B.反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 的反应是放热反应 D.木炭在氧气中的燃烧是吸热反应 3.下列说法正确的是 A.若氢气和氧气化合是放热反应,则水电解生成氢气和氧气是吸热反应 B.需要加热才能进行的反应是吸热反应 C.反应放出热量的多少与反应物的质量和状态无关 D.对放热反应A+B→C+D ,A、B的能量总和大于C、D的能量总和 4.下列反应属于放热反应的是 A.氢气还原氧化铜 B.NH4Cl晶体和Ba(OH)2 ·8H2O混合搅拌 C.氢氧化钾和硫酸中和 D.碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳 5.下列说法错误的是 A.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 B.放热反应和吸热反应决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 C.化学反应中能量变化,通常主要表现为热量的变化------放热或者吸热 D.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应 6.下列变化属于吸热反应的是: ①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰与水反应生成熟石灰 A.①④ B.②③ C.①④⑤ D.②④ 7.下列反应过程一定吸收能量的是 A.化合反应 B.加成反应 C.分子解离为原子 D.原子组成分子 8.下列过程需要吸热的是 A.O2→O+O B.H+Cl→HCl C.CaO+H2O=Ca(OH)2 D.浓硫酸稀释 9.下列关于能量转换的认识中不正确的是 A.电解水生成氢气和氧气时,电能转变成化学能 B.白炽灯工作时电能全部转化成光能 C.绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能 D. 煤燃烧时化学能主要转变成热能 10.下列说法不正确的是

化学反应热效应热化学高考试题集

7.热化学 (2015·北京)9、最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下: 下列说法中正确的是 A、CO和O生成CO2是吸热反应 B、在该过程中,CO断键形成C和O C、CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D、状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 (2015·重庆)6.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为: S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= x kJ·mol-1 已知硫的燃烧热ΔH1= a kJ·mol-1 S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol-1 2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol-1 则x为 A.3a+b-c B.c +3a-b C.a+b-c D.c+a-b (2015·上海)8.已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是() A.加入催化剂,减小了反应的热效应 B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率 C.H2O2分解的热化学方程式:H2O2 → H2O + O2 + Q D.反应物的总能量高于生成物的总能量 (2015·江苏)15. 在体积均为1.0L的量恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2,在不同温度下反应CO2(g)+c(s)2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是()

化学反应热的计算-练习试题与解析

化学反应热的计算 练习与解析 1.(2006山东潍坊高三模拟,13)下列说法或表示方法中正确的是( ) A.等质量的硫蒸气和硫磺分别完全燃烧,后者放出的热量多 B.氢气的燃烧热为285.8 kJ ·mol -1,则氢气燃烧的热化学方程式为:2H 2(g)+O 2(g)====2H 2O(l) ΔH =285.8 kJ ·mol -1 C.Ba(OH)2·8H 2O(s)+2NH 4Cl(s) ====BaCl 2(s)+2NH 3(g)+10H 2O(l) ΔH <0 D.已知中和热为57.3 kJ ·mol -1,若将含0.5 mol H 2SO 4的浓溶液与含1 mol NaOH 的溶液混合,放出的热量要大于57.3 kJ 思路解析:硫磺变成硫蒸气需要吸收热量;在101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热;Ba(OH)2·8H 2O 固体与NH 4Cl 固体反应是吸热反应,则ΔH>0;H 2SO 4的浓溶液与NaOH 溶液混合时要放热。 答案:D 2.已知299 K 时,合成氨反应N 2(g )+3H 2(g) ====2NH 3(g) ΔH=-92.0 kJ ·mol -1,将此温度下的0.1 mol N 2和0.3 mol H 2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量为(假定测量过程中没有能量损失)( ) A.一定小于92.0 kJ B.一定大于92.0 kJ C.一定等于92.0 kJ D.无法确定 思路解析:反应热是指反应完全进行时放出或吸收的热量,可逆反应是不能进行到底的,因此可逆反应放出或吸收的热量一定小于反应热。 答案:A 3.100 g 碳燃烧所得气体中,CO 占 31体积,CO 2占32体积,且C(s)+ 21O 2(g)====CO(g) ΔH=-110.35 kJ ·mol -1,CO(g)+ 21O 2(g)====CO 2(g) ΔH=-282.57 kJ ·mol -1。与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是( ) A.392.92 kJ B.2 489.44 kJ C.784.92 kJ D.3 274.3 kJ 思路解析:100 g 碳燃烧所得气体中CO 的物质的量为3 1121001??-mol g g ,这些物质的量CO 完全燃烧放出的能量为31121001??-mol g g ×282.57 kJ · mol -1=784.92 kJ 。 答案:C 4.氢气(H 2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C 8H 18)、甲烷(CH 4)的热化学方程式分别为( ) H 2(g)+ 2 1O 2(g)====H 2O(l) ΔH =-285.8 kJ ·mol -1 CO(g)+ 2 1O 2(g) ====CO 2(g) ΔH =-283.0 kJ ·mol -1 C 8H 18(l)+ 225O 2(g) ====8CO 2(g)+9H 2O(l) ΔH=-5 518 kJ ·mol -1 CH 4(g)+2O 2(g) ====CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH=-890.3 kJ ·mol -1 相同质量的H 2、CO 、C 8H 18、CH 4完全燃烧时,放出热量最少的是( ) A.H 2(g) B.CO(g) C.C 8H 18(l) D.CH 4(g)

化学反应热效应练习题精选

化学反应热效应练习题 精选 https://www.360docs.net/doc/e38453639.html,work Information Technology Company.2020YEAR

化学反应热效应练习题 1、下列说法不正确的是() A.化学反应可分为吸热反应和放热反应 B.化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成 C.化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来 D.放热反应发生时不需加热 2.下列说法正确的是 A.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化 B.反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 的反应是放热反应 D.木炭在氧气中的燃烧是吸热反应 3.下列说法正确的是 A.若氢气和氧气化合是放热反应,则水电解生成氢气和氧气是吸热反应 B.需要加热才能进行的反应是吸热反应 C.反应放出热量的多少与反应物的质量和状态无关 D.对放热反应A+B→C+D ,A、B的能量总和大于C、D的能量总和 4.下列反应属于放热反应的是 A.氢气还原氧化铜 B.NH4Cl晶体和Ba(OH)2 ·8H2O混合搅拌 C.氢氧化钾和硫酸中和 D.碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳 5.下列说法错误的是 A.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 B.放热反应和吸热反应决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 C.化学反应中能量变化,通常主要表现为热量的变化------放热或者吸热 D.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应 6.下列变化属于吸热反应的是: ①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰与水反应生成熟石灰 A.①④ B.②③ C.①④⑤ D.②④ 7.下列反应过程一定吸收能量的是 A.化合反应 B.加成反应 C.分子解离为原子 D.原子组成分子 8.下列过程需要吸热的是 A.O2→O+O B.H+Cl→HCl C.CaO+H2O=Ca(OH)2 D.浓硫酸稀释 9.下列关于能量转换的认识中不正确的是 A.电解水生成氢气和氧气时,电能转变成化学能 B.白炽灯工作时电能全部转化成光能 C.绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能 D. 煤燃烧时化学能主要转变成热能 10.下列说法不正确的是

第1章化学反应与能量转化第1节化学反应的热效应第2课时热化学方程式反应焓变的计算学案鲁科版选修4

第2课时热化学方程式反应焓变的计算学习目标:1.掌握热化学方程式的书写。(重点)2.理解盖斯定律的内容。3.能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。(难点) [自主预习·探新知] 一、热化学方程式 1.概念 把一个化学反应中的和同时表示出来的式子。 2.意义 热化学方程式不仅表明了,还表示了。 3.实例 C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=131.3 kJ·mol-1,表示在25 ℃和101 kPa的条件下, C(s)和 H2O(g)完全反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)时的热量为131.1 kJ。 微点拨:热化学方程式中物质的系数仅表示物质的量,因此可以是整数或分数,而普通的化学方程式中物质的系数只能是整数。 二、反应焓变的计算 1.盖斯定律 (1)定义:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应都是一样的。 (2)盖斯定律的特点: ①化学反应的焓变只与反应的有关,与反应的途径无关。 ②反应焓变一定。如图分别有三个途径:(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)。 则有ΔH==。 微点拨:化学反应的焓变与反应的过程、条件无关。 2.盖斯定律的应用 (1)科学意义:对于无法或较难通过实验测定的反应的焓变,可应用盖斯定律计算求得。 (2)方法——“叠加法” ①原理:若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 ②步骤

微点拨:“叠加法”思维流程: 找目标→看来源→变方向→调系数→相叠加→得答案。 [基础自测] 1.判断对错(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。) (1)热化学方程式前面的系数代表分子数或物质的量。( ) (2)H 2(g)+12 O 2(g)===H 2O(l)和2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l)的ΔH 相同。( ) (3)相同条件下,等质量的S(s)和S(g)完全燃烧释放的热量不同。( ) (4)中,存在关系式:ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3。( ) 2.热化学方程式C(s)+H 2O(g)===CO(g)+H 2(g) ΔH =131.3 kJ·mol -1表示( ) A .碳和水反应吸收131.3 kJ 能量 B .1 mol 碳和1 mol 水反应生成一氧化碳和氢气,并吸收131.3 kJ 热量 C .1 mol 固态碳和1 mol 水蒸气反应生成1 mol 一氧化碳气体和1 mol 氢气,并吸收131.3 kJ 热量 D .1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收131.3 kJ 热量 3.在298 K 、100 kPa 时,已知: C(s ,石墨)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1=-393.5 kJ·mol -1 2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 2=-571.6 kJ·mol -1 2C 2H 2(g)+5O 2(g)===4CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH 3=-2 599 kJ·mol -1 则相同条件下时由C(s ,石墨)和H 2(g)生成1 mol C 2H 2(g)反应的焓变ΔH 4是( ) A .-226.7 kJ·mol -1 B .-326 kJ·mol -1 C .226.7 kJ·mol -1 D .326 kJ·mol -1 [合 作 探 究·攻 重 难] 热化学方程式的书写 如图是NO 2和CO 反应生成CO 2和NO 过程中能量变化示意图。

化学反应过程的热效应

化学反应过程的热效应

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第四章化学反应过程的热效应 物质世界的各种变化总是伴随着各种形式的能量变化。定量的研究能量相互转化过程中所遵循规律的学科称为热力学。 热力学只能预测变化发生的可能性及其限度,不能告知变化所需的时间及其历程。 化学热力学是把热力学基本原理用于研究化学现象以及与化学有关的物理现象,是用能量转换的基本规律预测化学反应起始时的变化方向和终止时的平衡位置。化学平衡是化学反应在指定条件下达最大限度时的热力学平衡状态,对于有关化学平衡问题的定量描述是热力学基本原理在酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应、配位反应等化学反应中最重要的应用。 4.1基本概念 4.1.1系统和环境 为了明确讨论的对象,把被研究的那部分物质或空间称为系统,系统以外与系统相联系的其它部分称为环境。系统和环境是相互依存、相互制约的。如研究BaC l2和Na2S O4在水溶液中的反应,含有这两种物质及其反应产物的水溶液是系统,溶液之外的烧杯和周围的空气等就是环境。 按照系统和环境之间物质和能量的交换关系,可把系统分为三种:系统与环境之间既无能量交换又无物质交换的系统称为孤立系统或隔离系统;只有能量交换而无物质交换的系统称为封闭系统;既有能量交换又有物质交换的系统称为敞开系统。 4.1.2. 状态和状态函数 系统的状态是由其一系列宏观性质所确定的。例如气体的状态可由温度(T)、压力(p)、体积(V)及各组分的物质的量(n)等宏观性质确定。确定系统状态的宏观性质称为状态函数。上述的T、p、V、n等都是状态函数。系统的状态一定,状态函数的数值就有一个相应的确定值(状态一定,值一定)。如果状态发生变化,只要始态和终态一定,状态函数(如T)的变化量(ΔT)就只有唯一的数值,不会因始态至终态所经历的途径不同而改变。也就是说,从始点(T1)经不同途径到达终点(T2)时的变化量(ΔT=T2–T1)是相等的(殊途同归变化等)。如果变化的结果是仍回到了始态,则其变化量为零(周而复始变化零)。状态函数的这些特征,对本章将要介绍

化学反应热的计算练习题及答案解析

1-3《化学反应热的计算》课时练 双基练习 1.在一定温度下,CO 和CH 4燃烧的热化学方程式分别为 2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH =-566 kJ/mol CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-890 kJ/mol 1 molCO 和3 mol CH 4组成的混合气体,在相同条件下完全燃烧时,释放的热量为( ) A .2 912 kJ B .2 953 kJ C .3 236 kJ D .3 867 kJ ? 解析:由热化学方程式可知,2 molCO 燃烧可放出566 kJ 热量,则1 mol CO 完全燃烧释放283 kJ 热量,同理3 mol CH 4释放3×890 kJ =2 670 kJ 热量,所以1 mol CO 和3 mol CH 4完全燃烧共释放热量为2 953 kJ 。 答案:B 2.已知A(g)+B(g)===C(g) ΔH 1,D(g)+B(g)===E(g) ΔH 2,且ΔH 1<ΔH 2,若A 和D 的混合气体1 mol 完全与B 反应,反应热为ΔH 3,则A 和D 的物质的量之比为( ) 解析:设1 mol 混合气体中含A x mol ,D y mol , 则有????? x +y =1ΔH 1x +ΔH 2y =ΔH 3,解得????? x =ΔH 2-ΔH 3ΔH 2-ΔH 1y =ΔH 3 -ΔH 1ΔH 2-ΔH 1 故x y =ΔH 2-ΔH 3ΔH 3-ΔH 1 。B 选项正确。

《 答案:B 3.已知25℃、101 kPa条件下: (1)4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH=-2 kJ/mol (2)4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s)ΔH=-3 kJ/mol 由此得出的正确结论是() A.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为吸热反应 B.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为放热反应 C.O3比O2稳定,由O2变O3为吸热反应 ` D.O2比O3稳定,由O2变O3为放热反应 解析:(2)-(1)得:2O3(g)===3O2(g)ΔH=-kJ/mol,可知等质量的O2能量低。 答案:A 4.管道煤气的主要成分是H2、CO和少量的甲烷。相应的热化学反应方程式为: 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-kJ/mol 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=-566 kJ/mol CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-kJ/mol 当使用管道煤气的用户改用天然气后,在相同条件下燃烧等体积的天然气,理论上所获得的热值,前者大约是后者的多少倍() | A.B. C.D. 解析:由热化学方程式可得1 mol H2、CO燃烧放出的热量约为283 kJ~kJ;1 mol CH4燃烧放出的热量为kJ,两者之比约为,故答案为D。

化学反应热效应

化学反应热效应 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

第一节化学反应和能量变化 【重难点】:反应热与键能,热化学方程式的书写和反应热与键能 【知识点】 一、反应热、焓变 1.反应热:当反应物和生成物的温度相同时,化学反应过程中所释放或吸收的热量,叫做化学反应的热效应,化学反应的热效应一般称为反应热。 2.焓与焓变的含义 ①焓的意义:焓是一个物理量,用来表示物质所具有的能量,符号为H,用焓的变化来描述与反应热有关的能量变化。 ②焓变:表示反应产物的总焓与反应物的总焓之差,符号用ΔH表示。 a、数学表达式:ΔH =H(反应产物)-H(反应物) b、单位:kJ/mol或(kJ·mol-1) c、意义:在一定条件下,可以通过焓变(ΔH)来确定一个反应是吸热反应还是放热反应。 ③影响焓变的因素 a、发生变化的物质的焓变,在其他条件一定时与变化物质的物质的量成正比。 b、焓变与反应物、生成物之间的温度、压强有关。

c、物质在固态、液态、气态之间进行转换时也伴随能量的变化,所以焓变与物质的聚集状态有关。 3、反应热与焓变的关系:ΔH是化学反应在恒定压强下且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热,即恒压条件下进行的反应的反应热Q就是焓变。高中阶段二者通用。 二、化学反应过程中的能量变化 1.化学反应过程中能量变化的表现形式 化学反应过程中,不仅有物质的变化,还有能量的变化。这种能量的变化常以热能、电能、光能等形式表现出来。 2、化学反应中的能量变化 ⑴从键能的角度分析化学反应中能量的变化(微观角度) 以1 mol H 2与1 mol Cl 2 反应生成2 mol HCl时放出 kJ的热量为例,从微观角度解 释化学反应过程中的能量变化。 解答此反应过程的能量变化可表示如下: A、化学键断裂时需要吸收能量,吸收的总能量为679 kJ。 B、化学键形成时需要释放能量释放的总能量为862 kJ。 C、反应热的计算:862 kJ-679 kJ=183 kJ,即放出183 kJ的能量。显然,分析结果与实验测得的该反应的反应热kJ·mol-1很接近(一般用实验数据来表示反应热)。

化学反应的热效应知识点总结

知识点总结一?化学反应中的热效应 一、化学反应的焓变 1. 反应热与焓变 (1)反应热:化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同时,所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。 (2)焓与焓变 ① 焓是与物质内能有关的物理量。常用单位:,符号:H ②焓变(△ H):在条件下,化学反应过程中吸收或放出的热量称为化学反应的 焓变。符号:,单位:或 表1-1反应热与焓变的关系

1)所有的燃烧反应; 化学反应表现为吸热反应还是放热反应与 反应开始时是否需要加热无关 ,需要加热的 注意 反应不一定是吸热反应(如 C + O 2 2,铝热反应等),不需要加热的反应也不一定是 放热反应。 3. 化学反应过程中伴随能量变化的本质原因 1) 化学反应的特征: 2) 化学反应的本质: _____________________________________ 。化学键断裂 _______ 能量,化学键生 成 ______ 能量。 3)某种物质的能量与化学性质的稳定性、键能的关系: 物质的能量越高,化学性质越 ,键能越 ;反之,能量越低,化学性质越 键能越 。 、热化学方程式 2. 意义:既能表示化学反应过程中的 ,又 能表示化学表 示化学反应 的 。 3. 热化学方程式的书写步骤及注意事项: 1)写出完整的化学方程式,并配平。 2)标明物质的聚集状态,一般用以下字母表示:固态 ______________ ,液态 ________ ,气态 ________ ,溶 反应过程 图示 常见反应 举例 2) 所有的酸碱中和反应; 3) 大多数的化合反应; 4) 活泼金属、金属氧化物与水或酸反应; 5) 生石灰和水反应; 6) 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等(不属 于化 学反应)。 1)大多数的分解反应; 2 )以H 、、C 为还原剂的氧化还原反应; 3) 晶体()2 ? 8fO 与4溶液反应; 4) 铵盐溶解等(不属于化学反应)。 1.定义:能够表示 的化学方程式叫做热化学方程式。

化学反应热的计算练习题及答案解析

化学反应热的计算练习 题及答案解析 LEKIBM standardization office【IBM5AB- LEKIBMK08- LEKIBM2C】

1-3《化学反应热的计算》课时练 双基练习 1.在一定温度下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=-566 kJ/mol CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890 kJ/mol 1 molCO和3 mol CH4组成的混合气体,在相同条件下完全燃烧时,释放的热量为() A.2 912 kJ B.2 953 kJ C.3 236 kJ D.3 867 kJ 解析:由热化学方程式可知,2 molCO燃烧可放出566 kJ热量,则1 mol CO完全燃烧释放283 kJ热量,同理3 mol CH4释放3×890 kJ=2 670 kJ热量,所以1 mol CO和3 mol CH4完全燃烧共释放热量为2 953 kJ。 答案:B 2.已知A(g)+B(g)===C(g)ΔH1,D(g)+B(g)===E(g)ΔH2,且 ΔH1<ΔH2,若A和D的混合气体1 mol完全与B反应,反应热为ΔH3,则A和D的物质的量之比为() 解析:设1 mol混合气体中含A x mol,D y mol,

则有??? x +y =1ΔH 1x +ΔH 2y =ΔH 3,解得????? x =ΔH 2-ΔH 3ΔH 2-ΔH 1y =ΔH 3 -ΔH 1ΔH 2-ΔH 1 故x y =ΔH 2-ΔH 3ΔH 3-ΔH 1 。B 选项正确。 答案:B 3.已知25℃、101 kPa 条件下: (1)4Al(s)+3O 2(g)===2Al 2O 3(s) ΔH =-2 kJ/mol (2)4Al(s)+2O 3(g)===2Al 2O 3(s) ΔH =-3 kJ/mol 由此得出的正确结论是( ) A .等质量的O 2比O 3能量低,由O 2变O 3为吸热反应 B .等质量的O 2比O 3能量低,由O 2变O 3为放热反应 C .O 3比O 2稳定,由O 2变O 3为吸热反应 D .O 2比O 3稳定,由O 2变O 3为放热反应 解析:(2)-(1)得:2O 3(g)===3O 2(g) ΔH =- kJ/mol ,可知等质量的O 2能量低。 答案:A 4.管道煤气的主要成分是H 2、CO 和少量的甲烷。相应的热化学反应方程式为: 2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =- kJ/mol 2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH =-566 kJ/mol CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =- kJ/mol

化学反应热的计算

第一章第三节化学反应热的计算 主备人:陈丽辅备人:高二化学备课组 Ⅰ教学目标 一、知识与技能 1.理解盖斯定律的意义。 2.能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。 二、过程与方法 3.以“山的高度与上山的途径无关”对特定化学反应的反应热进行形象的比喻,帮助学生理解盖斯定律。然后再通过对能量守恒定律的反证来论证盖斯定律的正确性。 4.利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算,通过不同类型的例题加以展示。帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。 三、情感、态度与价值观 5.通过实例使学生感受盖斯定律的应用,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。Ⅱ教学重点 盖斯定律,反应热的计算。 Ⅲ教学难点 盖斯定律的应用。 Ⅳ教学方法 提出问题,创设情景例,引出定律盖斯定律是本节的重点内容,问题研究经过讨论、交流,设计合理的“路径”,根据盖斯定律解决上述问题。 Ⅴ教学过程: 第一课时 第一环节:情境引导激发欲望 在化学科研中,经常要测量化学反应所放出或吸收的热量,但是某些物质的反应热,由于种种原因不能直接测得,只能通过化学计算的方式间接获得。在生产中,对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用,也需要反应热计算,为方便反应热计算,我们来学习盖斯定律。(板书课题) 第二环节:组内合作自学讨论 1、什么叫做盖斯定律? 2、盖斯定律在生产和科学研究中有有什么重要的意义? 第三环节:班内交流确定难点 各小组派出代表上黑板展示: 1、盖斯定律:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。 2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义 第四环节:点拨精讲解难释疑 (一)盖斯定律 讲解:俄国化学家盖斯从大量的实验事实中总结出一条规律:化学反应不管是一步完成还是

1.3化学反应热的计算练习题及答案解析

1-3《化学反应热的计算》课时练 双基练习 1.在一定温度下,CO 和CH 4燃烧的热化学方程式分别为 2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH =-566 kJ/mol CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-890 kJ/mol 1 molCO 和3 mol CH 4组成的混合气体,在相同条件下完全燃烧时,释放的热量为( ) A .2 912 kJ B .2 953 kJ C .3 236 kJ D .3 867 kJ 解析:由热化学方程式可知,2 molCO 燃烧可放出566 kJ 热量,则1 mol CO 完全燃烧释放283 kJ 热量,同理3 mol CH 4释放3×890 kJ =2 670 kJ 热量,所以1 mol CO 和3 mol CH 4完全燃烧共释放热量为2 953 kJ 。 答案:B 2.已知A(g)+B(g)===C(g) ΔH 1,D(g)+B(g)===E(g) ΔH 2,且ΔH 1<ΔH 2,若A 和D 的混合气体1 mol 完全与B 反应,反应热为ΔH 3,则A 和D 的物质的量之比为( ) A.ΔH 3-ΔH 2ΔH 3-ΔH 1 B.ΔH 2-ΔH 3ΔH 3-ΔH 1 C.ΔH 2-ΔH 3ΔH 1-ΔH 3 D.ΔH 3-ΔH 1ΔH 2-ΔH 3 解析:设1 mol 混合气体中含A x mol ,D y mol ,

则有??? x +y =1ΔH 1x +ΔH 2y =ΔH 3,解得????? x =ΔH 2-ΔH 3ΔH 2-ΔH 1y =ΔH 3 -ΔH 1ΔH 2-ΔH 1 故x y =ΔH 2-ΔH 3ΔH 3-ΔH 1 。B 选项正确。 答案:B 3.已知25℃、101 kPa 条件下: (1)4Al(s)+3O 2(g)===2Al 2O 3(s) ΔH =-2 834.9 kJ/mol (2)4Al(s)+2O 3(g)===2Al 2O 3(s) ΔH =-3 119.1 kJ/mol 由此得出的正确结论是( ) A .等质量的O 2比O 3能量低,由O 2变O 3为吸热反应 B .等质量的O 2比O 3能量低,由O 2变O 3为放热反应 C .O 3比O 2稳定,由O 2变O 3为吸热反应 D .O 2比O 3稳定,由O 2变O 3为放热反应 解析:(2)-(1)得:2O 3(g)===3O 2(g) ΔH =-284.2 kJ/mol ,可知等质量的O 2能量低。 答案:A 4.管道煤气的主要成分是H 2、CO 和少量的甲烷。相应的热化学反应方程式为: 2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ/mol 2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH =-566 kJ/mol CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-890.3 kJ/mol 当使用管道煤气的用户改用天然气后,在相同条件下燃烧等体积

化学反应的热效应知识点总结

知识点总结一·化学反应中的热效应 一、化学反应的焓变 1.反应热与焓变 (1)反应热:化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同时,所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。 (2)焓与焓变 ①焓是与物质内能有关的物理量。常用单位:,符号: H ②焓变(ΔH):在条件下,化学反应过程中吸收或放出的热量称为化学反应的焓变。符号:,单位:或 反应过程 1)所有的燃烧反应;

1)化学反应的特征: 2)化学反应的本质:。化学键断裂能量,化学键生成能量。 3)某种物质的能量与化学性质的稳定性、键能的关系: 物质的能量越高,化学性质越,键能越;反之,能量越低,化学性质越,键能越。 二、热化学方程式 1.定义:能够表示的化学方程式叫做热化学方程式。 2.意义:既能表示化学反应过程中的,又能表示化学表示化学反应的。 3.热化学方程式的书写步骤及注意事项: 1)写出完整的化学方程式,并配平。 2)标明物质的聚集状态,一般用以下字母表示:固态,液态,气态,溶液。 3)不用标明反应条件、“↑”、“↓”等。 4)用?H表明反应过程的能量变化。?H<0或?H为负值,反应;?H>0或?H为正值,反应。 5)表明反应的温度和压强,若未标明则表示是在25 ℃(298K),101kPa条件下的反应热。 6)化学计量数既可以是整数,也可以是分数。不表示分子个数,只表示物质的量。 三、反应热的计算与大小比较 (一)反应热的计算 1.根据反应物和生成物的总能量计算 计算公式:?H = 的总能量 - 的总能量 2.根据反应物和生成物的键能 计算公式:?H = 的键能总和 - 的键能总和 = 反应物断键的能量 - 生成物成键的能量 3.根据热化学方程式的反应热计算 计算依据:(1)一个反应的反应热与热化学方程式中的化学计量系数成; (2)正向反应与逆向反应的反应热大小,符号。 4.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,其反应热都是一样的。即:化学反应的反应热只与反应体系的和有关,而与无关。 (2)意义:有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接反应,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。如果应用,可以间接的把它们的计算出来。 (3)应用:根据已知热化学方程式的反应热求未知热化学方程式的反应热。 利用热化学方程式的叠加:若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到,则该化学反应的反应热亦可由这几个化学反应的反应热相加减而得到。 5.根据标准燃烧热、热值或中和热计算: |△H|= n(燃料)·燃料的标准燃烧热|△H|= m(燃料)·燃料的热值 |△H|= n(H2O)·中和热 (二)反应热大小的比较 (1)同一反应,生成物状态不同——生成能量高的产物时反应热较大; (2)同一反应,反应物状态不同——能量低的反应物参加反应的反应热较大; (3)晶体类型不同,产物相同——能量低的反应物参加反应的反应热较大; (4)两个有联系的不同反应相比较时——完全反应时,放出或吸收的热量多,相应的反应热更小或更大。

第三节 化学反应热的计算

第三节化学反应热的计算 一、选择题(每小题4分,共48分) 1、(2020年原创)下列说法中正确的是() A、对于放热反应,放出的热量越多,ΔH就越大 B、2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1,ΔH=-571.6 kJ·mol-1的含义是指每摩尔该反应所放出的热量为571.6KJ C、如果用E表示破坏(或生成)1 mol化学键所消耗(或释放)的能量,则求2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的反应热时,可用下式表示:ΔH1=2E(H—H)+E(O===O)-2E(H—O)。 D、同温同压下,氢气和氯气分别在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的ΔH不同。 答案:B 2、假设反应体系的始态为甲,中间态为乙,终态为丙,它们之间的变化如图所示,则下列说法不正确的是() A.|ΔH1|>|ΔH2| B.|ΔH1|<|ΔH3| C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=0 D.甲→丙的ΔH=ΔH1+ΔH2 答案 A 3、氯原子对O3分解有催化作用: O3+Cl===ClO+O2ΔH1 ClO+O===Cl+O2ΔH2 大气臭氧层的分解反应是O3+O===2O2ΔH,该反应的能量变化如图: 下列叙述中,正确的是() A.反应O3+O===2O2的ΔH=E1-E3 B.O3+O===2O2是吸热反应 C.ΔH=ΔH1+ΔH2

D .ΔH = E 3-E 2>0 答案 C 4、已知在298K 时下述反应的有关数据: C(s)+12 O 2(g)===CO(g) ΔH 1=-110.5kJ·mol - 1 C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2=-393.5kJ·mol - 1,则C(s)+CO 2(g)===2CO(g)的ΔH 为( ) A .+283.5kJ·mol - 1 B .+172.5kJ·mol - 1 C .-172.5kJ·mol -1 D .-504kJ·mol - 1 答案 B 5、已知反应: H 2(g)+1 2O 2(g)===H 2O(g) ΔH 1 1 2N 2 (g)+O 2(g)===NO 2(g) ΔH 2 12N 2(g)+3 2 H 2(g)===NH 3(g) ΔH 3 则反应2NH 3(g)+7 2O 2(g)===2NO 2(g)+3H 2O(g)的ΔH 为( ) A .2ΔH 1+2ΔH 2-2ΔH 3 B .ΔH 1+ΔH 2-ΔH 3 C .3ΔH 1+2ΔH 2+2ΔH 3 D .3ΔH 1+2ΔH 2-2ΔH 3 答案 D 6已知:①C(s)+H 2O(g)===CO(g)+H 2(g) ΔH 1=a kJ·mol - 1 ②2C(s)+O 2(g)===2CO(g) ΔH 2=-220kJ·mol - 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。已知H —H 、O==O 和O —H 键的键能分别为436kJ·mol - 1、496kJ·mol -1 和462kJ·mol - 1,则a 为( ) A .-332 B .-118 C .+350 D .+130 答案 D 7发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧,已知下列热化学方程式: ①H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l)ΔH 1=-285.8kJ·mol -1 ②H 2(g)===H 2(l) ΔH 2=-0.92kJ·mol - 1 ③O 2(g)===O 2(l) ΔH 3=-6.84kJ·mol -1 ④H 2O(l)===H 2O(g) ΔH 4=+44.0kJ·mol -1 则反应H 2(l)+1 2 O 2(l)===H 2O(g)的反应热ΔH 为( )

化学反应热计算知识归纳

盖斯定律的计算和应用 一. 盖斯定律 ⑴ 内容:不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热 是相同的。如图 1-15所示:12H H H ?=?+?, 345H H H H ?=?+?+? 盖斯定律是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现。 ⑵ 对盖斯定律的理解:① 途径角度;② 能量守恒角度 由于在指定的状态下,各种物质的焓值都是确定且唯一的,因此无论经过哪些步 骤从反应物变成产物,它们的差值是不会改变的。 说明:能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,二者密不可分,但以物质为主。 ⑶ 意义:应为有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有 副反应发生),这给测定反应的反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律,就 可以间接地把它们的反应热计算出来。 说明:利用盖斯定律应注意以下几点: 1、一个热化学方程式中分子式前的化学计量数同时扩大一定的倍数时,焓变也相应地扩大 相同的倍数。 2、若将一个热化学方程式中的反应物与生成物颠倒,则焓变的正负号也相应地改变。 3、若热化学方程式相加,则焓变也相加;若热化学方程式相减,则焓变也相减。 2. 方法技巧拓展 常用的有关反应焓变的简答计算的方法归类: ⑴ 根据热化学方程式进行计算:焓变(△H)与反应物各物质的物质的量成正比。 ⑵ 根据反应物和生成物的能量计算:△H = 生成物的能量之和 — 反应物的能量之和。 ⑶ 根据反应物和生成物的键量计算:△H = 生成物的总键量 — 反应物的总键量。 ⑷ 根据盖斯定律计算: ① 根据盖斯定律的实质,分析给定反应与所求反应物质与焓变关系。 ② 运用解题技能,将已知热化学方程式进行变换、加减得到待求反应的热化学方程式。 ⑸ 根据比热容和温度差进行计算:21()Q c m T T =-??-。 ⑹ 根据燃烧热、中和热计算:可燃物完全燃烧放出的热量 = n(可燃物) × 其燃烧热 中和反应放出的热量 = n(H 2O) × 中和热 应用盖斯定律求反应热通常用两种方法:⑴ 虚拟路径法:如:C(s) + O 2(g) =CO 2(g)可设 计为:

化学反应的热效应(讲义)

化学反应的热效应(讲义) 一、知识点睛 1.化学反应的反应热(Q) (1)定义 当化学反应在一定的______下进行时,反应所_______或_________的 热量称为该反应在此温度下的热效应,简称为___________。通常用 符号______表示。 (2)意义 反应吸热时,Q为___值;反应放热时,Q为___值。 注:反应热的数据可以通过实验测得,也可以运用理论计算求得。2.化学反应的焓变 (1)焓(H) ①定义 焓是用来描述物质所具有的_________的物理量,用符号_____表示。 ②意义 相同量的不同物质所具有的能量________,其焓________。 (2)焓变(△H) ①定义 焓变为_________的总焓与_________的总焓之差,符号为 _______。 ②表达式 △H = ___________________________ ③焓变与反应热的关系 等压条件下,反应中的能量变化全部转化为热能,焓变等于 _________,即△H =Q p ④焓变与吸热反应、放热反应的关系 △H>0,Q p>0,反应______热量,为______反应; △H<0,Q p<0,反应______热量,为______反应。 ⑤焓变与化学键键能的关系 △H =___化学键断裂吸收的能量总和-___化学键形成释放的能量 总和 3.热化学方程式 (1)意义 热化学方程式是把一个化学反应中_______________和 _______________同时表示出来的方程式。 (2)书写热化学方程式应注意的问题

①热化学方程式中的标注 要在物质的化学式后面用________注明各物质的_________。一般用 英文字母____、____和____分别表示气态、液态和固态,水溶液中 的溶质则用____表示。书写时一般不注“↑”、“↓”和反应条 件。 ②热化学方程式中的△H 在△H后要用括号注明__________。对于298 K时进行的反应,可以 不注明温度。△H的单位为______或________。 ③热化学方程式中各物质的系数 a.表示_________,可以是分数。 b.根据焓的性质,若热化学方程式中各物质的系数加倍,则△H数值的绝对值______;若反应逆向进行,则△H数值改变_____, 但绝对值_____。 4.反应焓变的计算 (1)盖斯定律 对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都是 ______的,这一规律称为__________。 (2)盖斯定律的应用(利用已知反应焓变求未知焓变) 若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该化学反 应的焓变即为这几个化学反应焓变的__________。 二、精讲精练 1.下列有关能量的叙述错误的是() A.化学反应均伴随着能量的变化 B.物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能 C.吸热反应中由于吸收能量,因而没有利用价值 D.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应 2.下列关于△H的说法正确的是() A.任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 B.△H>0表示放热反应,△H<0表示吸热反应 C.反应产物的总焓大于反应物的总焓时,△H>0 D.△H越大,说明反应放出的热量越多 3.在化学反应H2+Cl22HCl中,已知断开1 mol H-H需要吸收能量436 kJ, 断开1 mol Cl-Cl需要吸收能量243 kJ,形成1 mol H-Cl释放能量431 kJ,判断该反应() A.放出83 kJ热量

化学反应的热效应教学设计

化学反应的热效应教学 设计 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

《化学反应的热效应》教学设计 一、教学内容分析: 鲁科版化学选修四——《化学反应原理》第一章第一节化学反应的热效应,第一课时。 本节内容是在必修二第二章对化学反应中能量的变化有初步介绍的基础上的进一步深化和再认识。本节以能量变化的一部分——热效应为主线索,首先定义了反应热的概念,然后重点介绍了定量测定反应热的实验方法。使学生对反应热有个初步概念,并学会测定反应热的基本原理和方法,同时提高学生动手以及分析解决问题的能力。在本节学完之后是学生不但对化学反应中能量变化的实质过程有了更充分的认识,而且打下了化学热力学的初步基础,为以后的进一步深入研究提供了巨大的方便。 二、学生学习情况分析: 学生已掌握了化学反应过程中,破坏旧化学键,需要吸收一定的能量;形成新化学键时,又要释放一定的能量。即化学反应过程中,存在化学能与热能之间的转化。也了解几种常见的放热反应和吸热反应。但本节内容均为化学原理,学习起来比枯燥难懂。另外测定中和反应的反应热这个定量实验与以往所做的物质定性实验有所不同。学生要学会对实验数据进行分析、判断实验误差和操作正确与否。这是学生学习过程中存在的难度。三、设计思想: 由于本节内容较抽象难懂,与以前所学知识联系较少,故在教学中采用多台阶、小步伐的方法,层层推进,并结合实验探究等方法使学生的能力在不知不觉中得到提高。具体教学环节在引入时可通过铝热反应、氯化铵与消石灰的放热反应和吸热反应的不同来吸引学生的注意力,同时提出问题:为什么会有这样的区别?此时提出反应热的定义,同时进行讲解与说明。再介绍反应热的测量仪器——量热计,大体介绍其结构、工作原理等,此时可比较热容和比热的概念的区别,然后组织学生进行探究活动——测定中和反应的反应热实验,同时体会反应热的求算公式。探究活动后,再组织学生分析实验数据,针对“如何提高测定结果的准确性”这一问题展开讨论,使学生进一步明确该实验操作中的注意问题;同时使学生体会定量实验的特点及其与定性实验的区别。也是本节课应重点说明的地方。最后应做一定量的巩固训练,本节课即以完成。 四、教学目标: 知识与技能目标: 通过对化学反应热效应相关知识的学习,使学生能在定量的水平上重新认识与描述化学反应的能量变化。 过程与方法目标: 通过“联想·质疑”等活动,训练学生的思维能力;通过“活动·探究”等实践活动,对学生进行定量试验的基本训练;通过“交流·研讨”等学生互动和师生互动

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