反应热计算的类型及练习

反应热计算的类型及练习

一、反应热的几种计算方法:

1．根据反应物和生成物的能量总和计算：ΔH＝生成物的能量总和－反应物的能量总和。

2.根据反应物和生成物的活化能计算：ΔH＝反应物的活化能－生成物的活化能。

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．根据物质燃烧放热数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×ΔH。

5．根据比热公式进行计算：Q＝cmΔT。

6．根据盖斯定律计算：

①化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。

②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，而与具体反应的途径无关。

【盖斯定律计算反应热的技巧】

(1)虚拟路径法：若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：

①由A直接变成D，反应热为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、

ΔH3，如图所示：，则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。

(2)加和法：

①确定待求反应的热化学方程式。

②找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。

③利用同侧相加、异侧相减进行处理。

④根据待求方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。

⑤实施叠加并确定反应热的变化。

【推论】

①任何化学反应的反应热和其逆反应的反应热大小相等，符号相反。

②任何化学反应，当各物质系数发生变化时，反应热的数值也随之发生变化。反应热与反应物各物质的物质的量成正比。

③方程式相加减时，左边和左边相加减，右边和右边相加减，反应热也要跟着进行加减。

二、配套练习

1. 在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察下图，然后回答问题：

(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH＝________(用含E1、E2的代数式表示)。

(2)下列4个反应中，符合示意图描述的反应的是________(填代号)。

a．盐酸与NaOH反应

b．Na与H2O反应生成H2

c．铝热反应

d．灼热的碳与CO2反应

2.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：_________________________________。

(2)若已知下列数据：

试根据表中及图中数据计算N—H的键能：________kJ·mol-1。

(3)用NH3催化还原NO x还可以消除氮氧化物的污染。已知：

4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-akJ·mol-1①

N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH2=-bkJ·mol-1②

求：若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3=_____kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。

3.

(1)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为__________________________。

(2)根据下表的数据，求H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的反应热ΔH＝________。

4.

（1）已知葡萄糖的燃烧热是2 804 kJ·mol -1,当它氧化生成1 g 水时,放出的热量是( )

A.26.0 kJ

B.51.9 kJ

C.155.8 kJ

D.467.3 kJ

（2）将0.3 mol 的气态高能燃料乙硼烷(B 2H 6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ 热量,该反应的热化学方程式为 。

（3）已知:H 2O(g)H 2O(l) ΔH 2=-+44.0 kJ·mol -1,则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 kJ 。

(4)5.7 g 汽油[主要成分是辛烷(C 8H 18)，平均相对分子质量为114]完全燃料生成液态水和CO 2放出275.9 kJ 的热量，汽油的燃烧热ΔH ＝________。

(5) 用N A 表示阿伏加德罗常数，在C 2H 2(气态)完全燃烧生成CO 2和液态水的反应中，每有5N A 个电子转移时，放出650 kJ 的热量，则表示该反应的热化学方程式为______________________________________。

5. 已知1 mol 白磷完全转化为红磷放出29.2 kJ 热量，下列两个反应：P 4(白，s)＋5O 2(g)===2P 2O 5(s) ΔH ＝－Q 1，4P(红，s)＋5O 2(g)===2P 2O 5(s) ΔH ＝－Q 2，Q 1与Q 2的关系是( )

A ．Q 1＝Q 2

B ．Q 1＞Q 2

C.Q 1＜Q 2 D ．无法确定

6.

（1）在298 K 、100 kPa 时,已知:2H 2O(g)

O 2(g)+2H 2(g) ΔH 1

Cl 2(g)+H 2(g)

2HCl(g) ΔH 2 2Cl 2(g)+2H 2O(g)4HCl(g)+O 2(g) ΔH 3 则ΔH 3与ΔH 1和ΔH 2间的关系正确的是( )

A .ΔH 3=ΔH 1+2ΔH 2

B .ΔH 3=ΔH 1+ΔH 2

C .ΔH 3=ΔH 1-2ΔH 2

D .ΔH 3=ΔH 1-ΔH 2

（2）已知:①2C(s)+O 2(g)

2CO(g) ΔH =-221.0 kJ·mol -1; ②2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(g) ΔH =-483.6 kJ·mol -1。

则制备水煤气的反应C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g)的ΔH 为( )

A.+262.6 kJ·mol -1

B.-131.3 kJ·mol -1

C.-352.3 kJ·mol -1

D.+131.3 kJ·mo （3）．有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得：

①已知：C(石墨，s)+O 2(g)== CO 2(g) △H 1= 一393.5 kJ·mol -1

2H 2(g)+ O 2(g)== 2H 2O(1) △H 2= 一572 kl·mol -1

2C 2H 2(g)+5O 2(g)== 4CO 2(g)+2H 2O(1) △H 3= 一2598 kJ·mol -1 则由C(石墨，s)和H 2(g)反应生成lmol C 2H 2(g)时△H== kJ·mol -1。

（4）通过实验不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH ,但可测出CH 4、石墨、H 2的燃烧热,根据盖斯定律求ΔH 4。已知:

CH 4(g)+2O 2(g)

CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH 1=-890.3 kJ·mol -1 ① C(石墨)+O 2(g)

CO 2(g) ΔH 2=-393.5 kJ·mol -1 ② H 2(g)+O 2(g)H 2O(l) ΔH 3=-285.8 kJ·mol -1 ③

则C(石墨)+2H 2(g)

CH 4(g) ΔH 4④ ΔH 4=

（5）已知(1)Zn(s)＋12

O 2(g)===ZnO(s)

ΔH ＝－348.3 kJ·mol 1 (2)2Ag(s)＋12

O 2(g)===Ag 2O(s) ΔH ＝－31.0 kJ·mol －

1 则Zn(s)＋Ag 2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH 等于( )

A ．－317.3 kJ·mol －1

B ．－379.3 kJ·mol －

1 C ．－332.8 kJ·mol －1 D ．317.3 kJ·mol －

1 （6）红磷P(s)和Cl 2(g)发生反应生成PCl 3(g)和PCl 5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH 表示生成1 mol 产物的数据)。

根据上图回答下列问题：

(1)P(s)和Cl 2反应生成PCl 3(g)的热化学方程式是________________________。

(2)PCl 5(g)分解成PCl 3(g)和Cl 2的热化学方程式是_______________________。

(3)P(s)和Cl 2分两步反应生成1 mol PCl 5(g )的ΔH 3=____________，P(s)和Cl 2一步反应生成1 mol PCl 5(g)的ΔH 4____________ΔH 3(填“大于”“小于”或“等于”)。

三、综合题

7.

(1)在101 kPa 时,1 mol CH 4完全燃烧生成CO 2和液态水,放出890 kJ 的热量。

①CH 4的燃烧热为 ,表示燃烧热的热化学方程式为 ; ②1 000 L CH 4(标准状况)燃烧后所产生的热量为 。

(2)用CH 4催化还原NO x 可以消除氮氧化物的污染。

例如:CH 4(g)+4NO 2(g)

4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH =-574kJ·mol -1 CH 4(g)+4NO(g)

2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH =-1 160 kJ·mol -1。 写出CH 4将NO 2还原为N 2的热化学方程式: 。