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反应焓变的计算

2H2O(g)====O2(g)+2H2(g) Cl2(g)+H2(g)====2HCl(g) Δ H1 Δ H2 Δ H3 )
2Cl2(g)+2H2O(g)====4HCl(g)+O2(g) Δ H3与Δ H1和Δ H2间的关系正确的是(
A.Δ H3=Δ H1+2Δ H2
C.Δ H3=Δ H1-2Δ H2
则Ex=(2d-e-a) kJ·mol-1
答案:(1)S8(s)+8O2(g)====8SO2(g)
ΔH=-8a kJ·mol-1 (2)2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH=2b kJ·mol-1
(3)(2d-e-a) kJ·mol-1
含氮废水处理中的能量变化探究
某氮肥厂排放的废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存
③S(单斜,s)====S(正交,s)
Δ H3
下列说法正确的是(
)
A.Δ H3=+0.33 kJ·mol-1 B.单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 C.S(单斜,s)====S(正交,s) 稳定 Δ H3<0,正交硫比单斜硫
D.S(单斜,s)====S(正交,s)
硫稳定
Δ H3>0,单斜硫比正交
【解析】选C。③=①-②,则ΔH3=ΔH1-ΔH2 =-297.16 kJ·mol-1-(-296.83 kJ·mol-1)=-0.33 kJ·mol-1, A错;由A项分析可知单斜硫转化为正交硫的反应是放热反应,B
错;正交硫的能量低,正交硫更稳定,C对,D错。
3.(2012·济南高二检测)在298 K、100 kPa时,已知:
1 2
Δ H1=-414 kJ·mol-1 Δ H2=-511 kJ·mol-1
A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等 B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同 C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速
率逐渐加快
D.25 ℃、101 kPa 下,Na2O2(s)+2Na(s)====2Na2O(s) Δ H=-317 kJ·mol-1
2.解读 始态 、_____ 终态 有关,与过程无关。 (1)反应热效应只与_____
(2)反应热总值一定。如图表示始态到终态的反应热。 Δ H1+Δ H2 Δ H3+Δ H4+Δ H5 。 则Δ H=__________=_______________
二、盖斯定律的应用 (1)焓变与化学反应过程是否有关系? (2)如何应用盖斯定律计算焓变?
②根据上述两图示关系,写出1 mol NH4+ (aq)全部转化为NO3(aq)的热化学方程式。 提示:由第一步反应图式可知: a.NH4+ (aq)+1.5O2(g)====NO2- (aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273 kJ·mol-1
分子中含有8个硫硫键)
【解析】(1)由于S8完全燃烧生成8 mol SO2,则该反应的热效应 ΔH=-8a kJ·mol-1。
(2)由于生成1 mol SO3放出b kJ的热量,则分解1 mol SO3应吸
收b kJ热量。 (3)根据S8燃烧的热化学方程式S8(s)+8O2(g)====8SO2(g) ΔH=-8a kJ·mol-1,设硫硫键的键能为Ex,则: 8Ex+8e kJ·mol-1-8×2d kJ·mol-1=-8a kJ·mol-1
[(-701.0 kJ·mol-1)-(-181.6 kJ·mol-1)]×1/2
=-259.7 kJ·mol-1。
【方法技巧】运用盖斯定律计算反应热的解题流程
(1)“变”:根据发生的总反应,将各反应途径进行相应的改 变。即 ①若在各分步反应中是产物,但在总反应中是产物,则在变化 时将分步反应中的产物变为反应物,反应物变为产物,焓变变
分析:由盖斯定律的内容可知,一步反应可以看做几步反应
的加和,其焓变也是如此。
一、盖斯定律的运用 1.热化学方程式的书写与盖斯定律的应用
(1)运用盖斯定律求化学反应的反应热时,常需要将多个反应
进行变式加减,变式时常涉及热化学方程式物质化学计量数的 扩大或缩小。 (2)热化学方程式中物质的聚集状态不同,反应的焓变数值也 会不同。
【思路点拨】解答本题时要注意以下两点:
(1)掌握钠的主要化学性质是解答这道题目的基础,如钠与氧 气的反应在不同条件下的产物。 (2)运用盖斯定律进行反应方程式的加减计算,才能顺利得出 D 项的方程式。
【解析】选D。Na2O中,Na+与O2-个数比为2:1;Na2O2中,Na+与
O22-个数比也为2:1,A错。①和②反应中,若生成等物质的量 的产物,转移电子数目相同,B错。当温度升高时,Na与O2反
Δ H1
Δ H1 Δ H2
【解析】选C。物质的聚集状态不同,能量不同,反应焓变也
不同,当反应物相同时,生成液态产物放热更多, A错;当产物 相同时,反应物为气态时放出的能量更多,B错;燃烧生成更稳 定产物时放出能量更多,ΔH更小,C对;物质的量越多,放出 能量越多,ΔH越小,D错。
5.(2012·东莞高二检测)在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反 应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用下图
3.根据反应物和产物的总键能(拆开1 mol化学键所吸收的能量)
计算: Δ H=反应物的总键能-产物的总键能。
4.根据物质燃烧放热的数值计算:H
5.根据盖斯定律计算:将热化学方程式进行适当的 “乘”“除”“加”“减”等变形后,由过程的热效应进行计 算、比较。
n 可燃物
Q 放

2.虚拟途径运用盖斯定律计算反应热
某些化学反应可能实际历程比较复杂,甚至不能直接进行,可 以设计一个分步的甚至是虚拟的途径,尽管设计的途径跟实际 的途径可能不同,但它们的热效应是相同的。 如图所示:A→B的反应可以设计成A→C→B的过程,根据盖斯
定律,则有
Δ H=Δ H1+Δ H2。
【特别提醒】(1)当反应方程式进行加减计算时,ΔH也同样
【特别提醒】(1)求总反应的焓变,不能简单地将各个方程式
的焓变进行加和。 (2)对于一定条件下的可逆反应的ΔH,其数值是定值。平衡 移动能改变吸收或放出的热量,但不会使ΔH发生改变。
【典例2】(2011·北京高考)25 ℃、101 kPa下: ① 2Na s O 2 g Na 2O(s) ②2Na(s)+O2(g)====Na2O2(s) 下列说法正确的是( )
1.转化关系
Δ H1=aΔ H2
Δ H1=-Δ H2
Δ H=Δ H1+Δ H2
2.计算方法: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反应焓变 代数和 。 的_______
1.化学反应的焓变与反应途径密切相关。( × ) 分析:学反应的焓变只与反应的始态、终态有关,与过程
C.-259.7 kJ·mol-1
D.-519.4 kJ·mol-1
【思路点拨】解答本题时要注意以下两点:
(1)已知方程式不能简单加减,要注意与所求方程式的化学计 量数差别。 (2)方程式加减时注意ΔH也要进行相应的加减。
【解析】选C。给两个反应标号 ①2Zn(s)+O2(g)====2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ·mol-1 ②2Hg(l)+O2(g)====2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ·mol-1。 则所求反应可表示为(①-②)×1/2;则其ΔH=
要进行加减运算,且变化的倍数与方程式变化的倍数相同。 (2)当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数 值相等,符号相反。
【典例1】(2011·海南高考)已知:2Zn(s)+O2(g)====2ZnO(s) Δ H=-701.0 kJ·mol-1 2Hg(l)+O2(g)====2HgO(s) Δ H=-181.6 kJ·mol-1 则反应Zn(s)+ HgO(s)====ZnO(s)+ Hg(l)的Δ H为( A.+519.4 kJ·mol-1 B.+259.7 kJ·mol-1 )
无关。
2.化学反应的热效应与参与反应的各物质的聚集状态有关。 (√ ) 分析:物质的聚集状态不同,就会具有不同的能量,会直接影 响反应热的数值。
3.等量的氢气完全燃烧生成液态水比生成气态水时放出的热 量多。( √ ) 分析:物质的聚集状态不同,能量不同:气态 >液态>固态。 4.如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得 到,则该反应的焓变为相关化学反应的焓变的代数和。( √ )
在,该废水的处理流程如下:
【思考探究】 (1)过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30 ℃,通空气 将氨赶出并回收。 请用离子方程式表示加NaOH的作用并用平衡移动原理解释通空 气的目的是什么? 提示:加入NaOH后主要反应是NH4++OHNH3·H2O,当通入
空气后由于溶液中存在平衡NH3·H2O
2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)
B.S(g)+O2(g)====SO2(g) S(s)+O2(g)====SO2(g) C(s)+O2(g)====CO2(g)
Δ H2
Δ H1 Δ H2
C.C(s)+1/2O2(g)====CO(g)
Δ H2 D.H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g) 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)====HCl(g)
为其相反数;反之亦然。
②将各分步反应中各物质的化学计量数变为与总反应式中对应 物质的化学计量数,焓变的数值作相应的改变。
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