当前位置:文档之家› 高中化学 反应热的比较与计算

高中化学 反应热的比较与计算

【反应热(ΔH)的计算】 一:利用键能求反应热(ΔH)1. (2018·天津高考)CO 2与CH 4经催化重整,制得合成气:CH 4(g)+CO 2(g)催化剂2CO(g)+2H 2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:化学键 C—H C===O H—H CO(CO) 键能/kJ·mol -14137454361 075则该反应的ΔH =__________________。

[答案] +120 kJ·mol-12. 通常人们把拆开1 mol 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。

化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能 /kJ·mol -1460360436431176347工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl 4(g)+2H 2(g)=====高温Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热ΔH 为( ) A.+236 kJ·mol -1B.-236 kJ·mol-1C.+412 kJ·mol -1D.-412 kJ·mol -13. 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。

共价键的键能是两种原子间形成1 mol 共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。

已知H—H 键的键能为436 kJ·mol -1,Cl—Cl 键的键能为243 kJ·mol -1,H—Cl 键的键能为431 kJ·mol -1,则H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g)的反应热(ΔH)等于( )A.-183 kJ·mol -1B.183 kJ·mol-1C.-862 kJ·mol -1 C.862 kJ·mol-1注意:利用键能计算ΔH 的方法(1)计算公式:ΔH =反应物的总键能-生成物的总键能。

(2)计算关键:利用键能计算反应热的关键,就是要算清物质中化学键的数目,清楚中学阶段常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目。

物质 (化学键) CO 2 (C===O)CH 4 (C—H) P 4 (P—P) SiO 2 (Si—O) 石墨 (C—C) 金刚石 (C—C) S 8 (S—S) Si (Si—Si) 每个微粒所含键数 24641.5282考法二 利用盖斯定律计算ΔH 并书写热化学方程式 1. (2018·高考组合题)请回答下列问题:(1)已知:2N 2O 5(g)===2N 2O 4(g)+O 2(g) ΔH 1=-4.4 kJ·mol -12NO 2(g)===N 2O 4(g) ΔH 2=-55.3 kJ·mol -1课题:反应热的计算与比较总第( )期 命题人:沈立鹏则反应N 2O 5(g)===2NO 2(g)+12O 2(g)的ΔH =______kJ·mol -1。

(2)CH 4­CO 2催化重整反应为CH 4(g)+CO 2(g)===2CO(g)+2H 2(g)。

已知:C(s)+2H 2(g)===CH 4(g)ΔH =-75 kJ·mol -1C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-394 kJ·mol -1 C(s)+12O 2(g)===CO(g) ΔH =-111 kJ·mol -1该催化重整反应的ΔH =________kJ·mol -1。

(3)SiHCl 3在催化剂作用下发生反应:2SiHCl 3(g)===SiH 2Cl 2(g)+SiCl 4(g) ΔH 1=+48 kJ·mol -1 3SiH 2Cl 2(g)===SiH 4(g)+2SiHCl 3(g) ΔH 2=-30 kJ·mol -1则反应4SiHCl 3(g)===SiH 4(g)+3SiCl 4(g)的ΔH 为________kJ·mol -1。

(4)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。

过程如下:反应Ⅰ:2H 2SO 4(l)===2SO 2(g)+2H 2O(g)+O 2(g) ΔH 1=+551 kJ·mol -1 反应Ⅰ:S(s)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH 3=-297 kJ·mol -1反应Ⅰ的热化学方程式:__________________________________________________。

[解析] (1):N 2O 5(g)===2NO 2(g)+12O 2(g) ΔH =+53.1 kJ·mol -1。

(2)CH 4(g)+CO 2(g)===2CO(g)+2H 2(g) ΔH =+247 kJ·mol -1。

(3)4SiHCl 3(g)===SiH 4(g)+3SiCl 4(g) ΔH =+114 kJ·mol -1。

(4)3SO 2(g)+2H 2O(g)===2H 2SO 4(l)+S(s) ΔH 2=-254 kJ·mol -1。

【随堂练习】 1.回答下列问题:(1)用水吸收NO x 的相关热化学方程式:2NO 2(g)+H 2O(l)===HNO 3(aq)+HNO 2(aq) ΔH =-116.1 kJ·mol -1 3HNO 2(aq)===HNO 3(aq)+2NO(g)+H 2O(l) ΔH =+75.9 kJ·mol -1 反应3NO 2(g)+H 2O(l)===2HNO 3(aq)+NO(g)的ΔH =________ kJ·mol -1。

(2)已知:ⅠAl 2O 3(s)+3C(s)===2Al(s)+3CO(g) ΔH 1=+1 344.1 kJ·mol -1 Ⅰ2AlCl 3(g)===2Al(s)+3Cl 2(g) ΔH 2=+1 169.2 kJ·mol -1由Al 2O 3、C 和Cl 2反应生成AlCl 3的热化学方程式为________________________。

(3)烟气(主要污染物SO 2、NO x )经O 3预处理后用CaSO 3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO 2、NO x 的含量。

O 3氧化烟气中SO 2、NO x 的主要反应的热化学方程式为ⅠNO(g)+O 3(g)===NO 2(g)+O 2(g) ΔH 1=-200.9 kJ·mol -1 ⅠNO(g)+12O 2(g)===NO 2(g) ΔH 2=-58.2 kJ·mol -1则反应3NO(g)+O 3(g)===3NO 2(g)的ΔH =______kJ·mol -1。

答案:(1)-136.2(2)Al 2O 3(s)+3C(s)+3Cl 2(g)===2AlCl 3(g)+3CO(g) ΔH =+174.9 kJ·mol -1 (3)-317.32.二氧化碳回收利用是环保科学研究的热点课题。

已知CO 2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO 2(g)+6H 2(g)===CH 2CH 2(g)+4H 2O(g) ΔH(1)几种物质的能量(kJ·mol -1)如表所示(在25 Ⅰ、101 kPa 条件下,规定单质的能量为0,测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量):(2)几种化学键的键能(kJ·mol -1)如表所示:a 答案:(1)-128 (2)409.25题型二 反应热的大小比较1.总体原则(1)比较ΔH 的大小时,必须把反应热的“+”“-”与反应热的数值看作一个整体进行比较。

对放热反应,放热越多,ΔH 越小;对吸热反应,吸热越多,ΔH 越大。

(2)反应物的化学计量数不同,则ΔH 不同。

(3)同一物质,状态不同,反应热也不同。

2.比较类型 (1)直接比较法Ⅰ物质燃烧时,可燃物物质的量越大,燃烧放出的热量越多。

Ⅰ等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。

Ⅰ生成等量的水时,强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多。

Ⅰ对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。

例如:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g) ΔH =-197 kJ·mol -1,表示2 mol SO 2(g)和1 mol O 2(g)完全反应生成2 mol SO 3(g)时,放出的热量为197 kJ ,实际上向密闭容器中通入2 mol SO 2(g)和1 mol O 2(g),反应达到平衡后,放出的热量要小于197 kJ 。

(2)盖斯定律比较法Ⅰ同一反应,生成物状态不同时 Ⅰ同一反应,反应物状态不同时1.(2014·全国卷Ⅰ)室温下,将1 mol 的CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH 1,将1 mol 的CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH 2;CuSO 4·5H 2O 受热分解的化学方程式为CuSO 4·5H 2O(s)=====ⅠCuSO 4(s)+5H 2O(l),热效应为ΔH 3。

则下列判断正确的是( )A .ΔH 2>ΔH 3B .ΔH 1<ΔH 3C .ΔH 1+ΔH 3=ΔH 2D .ΔH 1+ΔH 2>ΔH 32.已知:C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1 CO 2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH 22CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 3 4Fe(s)+3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH 4 3CO(g)+Fe 2O 3(s)===3CO 2(g)+2Fe(s) ΔH 5下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A .ΔH 1>0,ΔH 3<0 B .ΔH 2>0,ΔH 4>0 C .ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3D .ΔH 3=ΔH 4+2ΔH 53.已知:Ⅰ2CH 3OH(g)+3O 2(g)===2CO 2(g)+4H 2O(l) ΔH 1 Ⅰ2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 2Ⅰ2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 3 Ⅰ2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 4 ⅠCO(g)+2H 2(g)===CH 3OH(g) ΔH 5下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A .ΔH 1>0,ΔH 2<0 B .ΔH 3>ΔH 4 C .ΔH 1=ΔH 2+2ΔH 3-ΔH 5 D .2ΔH 5+ΔH 1<0 【综合练习】1.肼(H 2NNH 2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。

相关主题