高中化学 1.3 化学反应热的计算 热化学方程式的书写与计算应注意的几个问题素材 新人教版选修4（通用）

热化学方程式的编写和计算中应注意的几个问题。一、建立热化学方程式比起一般化学方程式，写热化学方程式除了写一般化学方程式外，还要注意以下事项：反应热 h与测量的条件(温度、压力)有关，因此，写热化学方程式时，必须标明热 h的测量条件。否则，默认值在25c，101KPa的条件下测量。反应热 h只记录在显示反应物和产物状态的化学方程式的右侧。 h为“-”表示发热反应， h为“”表示吸热反应。 h的单位通常为kj mol-1 (kj/mol)。反应物和产物的聚集状态不同，反应热 h也不同。因此，热化学方程式必须用物质的凝聚状态固体表示“s”，液体表示“l”，气体表示“g”，溶液表示“AQ”等，才能充分发挥热化学方程式的意义。热化学方程式不显示或。在热化学方程式中，每种物质的化学方程式前面的化学计量数只表示该物质的量，不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量可以是整数或分数。热化学方程式表示反应完成。 h与反应完成物质的量有关，因此方程化学前面的化学量系数等于 h，化学量系数加倍， h也加倍。当反应反转时，其反应热等于符号相反的正反应热数值。在稀溶液中，酸和碱通过中和反应生成1毫升水时，反应热称为中和热。写和热化学方程式必须以1 mol水的生成为基础。反应热可以分为燃烧热、中和热、溶解热等多种，101Kpa中1 mol纯物质产生稳定氧化物时释放的热，称为该物质的燃烧热。示例125c、101 kPa时，碳、氢、甲烷和葡萄糖的燃烧热量依次为393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol和2800 kJ/mola . c(s)1/2 O2(g)=co(g)； h=-393.5 kj/molb . 2 H2(g)O2(g)=2 H2O(g)； h=571.6 kj/molC.CH4(g)2 O2(g)=CO2(g)2 H2O(g)； h=-890.3kj/mold . 1/2c 6 h12 o 6(s)3 O2(g)=3 CO2(g)3 H2O(1)； h=-1400 kj/mol分析：燃烧热是101 kPa中1mol物质完全燃烧，产生稳定氧化物时所释放的热。在c情况下，稳定的氧化物表示CO2(g)，在H2情况下，稳定的氧化物表示H2O(l)。所以a，b，c错误，正确答案是d。答案：d如果已知在完全燃烧乙炔气体时产生1毫升二氧化碳气体和液态水，并释放1b kJ，则乙炔燃烧的热化学公式为：a . 2 C2 h 2(g)5o 2(g)=4 CO2(g)2h2o(l)h=-4b k j/molb . C2 H2(g)5/2 O2(g)=2 CO2(g)H2O(l)h=2b k j/molc . 2 C2 h 2(g)5o 2(g)=4 CO2(g)2h2o(l)h=-2b k j/mold . 2c2h 2(g)5o 2(g)=4 CO2(g)2h2o(l)h=b k j/mol解释：b，d错误，因为在发热反应中 h 0。生成1 mol CO2时释放b kJ的列，因此生成4 mol CO2时释放4b kJ的列，因此a是正确的。答案：a(09四千圈9)在25，101 k Pa中，强酸和强碱的稀溶液中和，反应为57.3KJ/mol，辛烷值的燃烧热为5518 kJ/mol。正确编写了以下热化学方程式：a . 2h(AQ)so42-(AQ)ba2(AQ)2oh-(AQ)=baso 4(s)2h2o(1)h=-57.3 kj/B.KOH(AQ)1/2 H2 so 4(AQ)=1/2 k2 so 4(AQ)H2O(l)h=-57.3 kj/molC.c8 h18(l)25/2 O2(g)=8 CO2(g)9h2oh=-5518 kj/molD.2c8h 18(g)25o 2(g)=16 CO2(g)18 H2O(1)h=-5518 kj/mol答案：b点号：写表示燃烧热的化学方程式时，可燃物的化学量系数为1。产物必须是完全燃烧产生的稳定氧化物，例如c燃烧产物是CO2而不是CO，H2燃烧产生的不是H2O(g)，而是H2O(l)。写表示中和热的热化学方程式时，H2O的化学测量系数为1，剩馀物质的化学测量系数相应地平坦。二、热化学方程式计算根据能量： h=e总和(产物)-e总和(反应物)根据键能量： h=e和(断键)-e和(组合)燃烧热：q(放)=n(易燃)H(燃烧热)中和列：q(放)=n (H2O) h(中和列)将h视为热化学方程式的一个，以一般化学方程式的计算阶段、形式计算，得出相关数据。如果反应可以分为几个阶段，那么每个阶段的反应列的和等于该反应在一个阶段完成时的反应列。也就是说，加斯定律：化学反应的反应热只与反应的开始状态(反应物)和最终状态(产物)相关，与反应的路径无关。例如：(例4)已知：在1 mol H2分子中化学键破裂时，需要吸收436 kJ的能量；在1mol Cl2分子中化学键破裂时，需要吸收243kJ的能量；在h原子和Cl原子形成1mol HCl分子时，释放431kJ的能量。以下叙述是正确的A.产生氢和氯反应氯化氢气体的热化学方程式为H2 (g) cl 2 (g)=2 HCl (g)B.氢和氯反应产生2 mol氯化氢气体，反应的 h=183kj/molC.氢和氯反应产生2 mol氯化氢气体，反应的 h=-183kj/molD.氢和氯反应产生1 mol氯化氢气体，反应的 h=-183kj/mol分析：热化学方程式的撰写原理和反应热计算方法： h=反应物键能量总和-产物键能量总和，即h=436 kj/mol 243/mol-2431 kj/mol=-183 kj/选择c。拨号：在热化学方程式中，H表示“”或“-”符号，在比较反应列(H)的大小时，要注意使用符号(“”或“-”)进行比较。热化学方程式中的反应热值表示反应物根据方程式中的化学测量数反应时的热值。例如，如果反应是可逆反应，则列值小于相应的反应列值。化学反应反转后，其反应列的值不会改变，但符号会改变。(案例5) (09宁夏卷28)(14分钟)图中显示了2so 2 (g) O2 (g)=2s O3 (g)反应过程的能量变化。1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3的 h=-99 kj mol-1。请回答以下问题：(1)在图中，a、c各有，e的大小会影响该反应的反应热吗？即可从workspace页面中移除物件。此反应通常使用V2O5作为催化剂，添加V2O5会导致图中的b点升高或降低吗？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _，原因是；(2)图中的h=_ _ _ _ _ kj mol-1；(3)V2O5的催化循环机制为V2O5氧化SO2时，自身还原为四价钒化合物。四价钒化合物再次被氧氧化。写出催化循环机制的化学方程式。(4)反应速度如果/(SO2)为0.05 mol-1 min-1，则/(O2)=_ _ _ _ _ _ mol-1min-1，/(SO3)=_ _ _ _ _ _ mol-1min-1(5)已知元素硫的燃烧列为296 kmo l-1，计算结果为S(s)生成的3 mol SO3(g)的h=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(需要计算过程)。分析：(1)本小试反应物的总能量比产物的总能量是发热反应，可以得到a和c表示的意义。e作为活化能，与反应热无关，但可以利用催化剂减少活化能。(2)图表显示2毫升SO2的反应，因此h=-992 kj mol-1；(3)可以按标题写：SO2 v2o 5=SO3 2vo24vo 2 O2=2v2o 5；(4)速度的比率等于化学测量数的比率答案：(1)反应物能量产物能量(2)无还原催化剂通过改变反应过程减少活化能e(3)-198(4)SO2 v2o 5=SO3 2 VO2 4 VO2 O2=2 v2o 5(4)0.025 0.0示例6 (2020年国家红色磷P(s)和Cl2(g)反应，PCl3(g)和PCl5(g)，反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成1毫升产品的数据)根据上图回答以下问题(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式。(2)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式。上述分解反应是反向反应。在温度T1下，在密封容器中添加0.80 mol PCl5，当反应达到平衡时，剩下0.60 mol PCl5，其分解率1为；反应温度从T1上升到T2，平衡时PCl5分解率2，2 1(填充“大于”、“小于”或“等于”)；(3)在工业上制造PCl5通常通过两个步骤完成：将p和Cl2反应生成并冷却到中间产品PCl3中，然后生成具有Cl2反应的PCl5。原因是，(4)P和Cl2是1mol PCl5的H3=；p和Cl2第一阶段反应生成1mol PCl5的H4 H1(填充“大于”、“小于”或“等于”)。(5)PCl5与足够的水反应，最终生成两种酸。(。那个化学方程式是。分析：(1)图中所示，1 mol P在Cl2上完全燃烧1 mol PCl3，释放306kJ的热量，因此P在Cl2上完全燃烧PCl3的热化学方程式为P(s)3/2c L2(g)=PC L3(g)； h=-306kj/mol或2p(s)3c L2(g)=2pc L3(g)； h=-612 kj/mol。(2)中间产品PCl3和无响应Cl2的总能量高于最终产品PCl3的能量h=-93 kj/mol，因此例如PC l5 (g)=PC L3 (g) Cl2()H=93 kJ/mol。分解率1=(0.80mol-0.60mol)/0.80mol 100%=25%；热化学方程式表明，该反应的正负反应必须是吸热反应，因此提高温度，将平衡移动到正反应方向，会增加PCl5的分解率。即2大于1。(3)如图所示，p和Cl2反应生成PCl3、PCl3和Cl2生成PCl5。防止热释放反应、两阶段和温度降低，以及通过生成PCl5分解PCl5。(4)盖斯的定律表明，在一个阶段生成PCl5，在两个阶段生成PCl5，总热效应相同。也就是说h=(-612 kj/mol)(-93 kj/mol)=-399 kj/mol；(5)PCl5使用名为pcl5 4h2o=H3PO4 5 HCl的化学方程式产生H3PO4和HCl答案：(1)2p(s)3c L2(g)=2pc L3(g)； h=-612 kj/mol(2)PC l5(g)=PCL 3(g)Cl2(g)h=93 kj/mol大于25%(3) PCl5分解反应是吸热反应，温度太高，不利于PCl5生成。(4)-399 kj/mol等于(5)PCl5 4H2O=H3PO4 5HCl拨号：热化学方程式的系数可以用作分数或整数。反应热随着系数的变化而变化。这个问题结合化学图像和热化学方程式、反应热等，很好地观察了考生的观察能力、思维能力等。要理解热化学方程式的意义，并在此基础上掌握以信息为基础写热化学方程式的方法。在2020年海南，白人和氧气可以反应如下。P4 5o 2=p4o 10。已知损坏的化学键分别为p-p a kj mol-1、p-o b kj mol-1、P=o c kj mol-1，o=o d kj mol-1。根据图标的分子结构和相关数据估计该反应的H。这里是正确的A.(6a 5