熱化學(xué)方程式的書寫與計(jì)算應(yīng)用

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載專題 : 熱化學(xué)方程式的書寫與計(jì)算應(yīng)用一、熱化學(xué)方程式的書寫與普通化學(xué)方程式相比，書寫熱化學(xué)方程式除了遵循書寫普通化學(xué)方程式外，還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：反應(yīng)熱H 與測(cè)定的條件（溫度、壓強(qiáng)）有關(guān)，同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，在不同溫度或壓強(qiáng)下進(jìn)行時(shí)，所產(chǎn)生的熱效應(yīng)一般不同，因此書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，要注明應(yīng)熱 H的測(cè)定條件。在 25、 101kPa 時(shí)的化學(xué)反應(yīng)熱通常稱為標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱，一般不注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)時(shí)，即為此條件下的反應(yīng)熱。同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，由于聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱數(shù)值不同，因此熱化學(xué)方程式必須注明每個(gè)反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)， 反應(yīng)熱 H 一般寫在熱化學(xué)方程式的右邊。 放熱為負(fù)值，吸熱為

2、正值， 單位為 kJ·mol 1（ kJ/mol ）。聚集狀態(tài)固體用 “ s”、液體用 “ l”、氣體用 “g”、溶液用“ aq”等表示，只有這樣才能完整地體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義。熱化學(xué)方程式中不標(biāo)“”或“”。對(duì)于具有同素異形體的物質(zhì)，除了要注明聚集狀態(tài)之外，還要注明物質(zhì)的名稱。如：S(s，單斜 ) + O 2(g) = SO(g) H1 297.16 kJ/molS(s，正交 ) + O 2(g) = SO(g) H2 296.83 kJ/mol熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)（意為若干個(gè)分子參加反應(yīng)的熱效應(yīng)是難以測(cè)量的

3、），因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的數(shù)量。由于 H 與反應(yīng)完成物質(zhì)的量有關(guān)，所以方程式中化學(xué)前面的化學(xué)計(jì)量系數(shù)必須與H 相對(duì)應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量系數(shù)加倍，那么H 也加倍。當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol 水時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。書寫中和熱的化學(xué)方程式應(yīng)以生成1 mol 水為基準(zhǔn)。反應(yīng)熱可分為多種，如燃燒熱、中和熱、溶解熱等，在25、 101kPa 時(shí)， 1mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。二、熱化學(xué)方程式的計(jì)算根據(jù)能量： H E 總(生成物 )E 總

4、(反應(yīng)物 )根據(jù)鍵能： H E 總(斷鍵 )E 總(成鍵 )燃燒熱： Q(放 ) n(可燃物 )· H( 燃燒熱 )中和熱： Q(放 ) n(H 2O )· H(中和熱 )將 H看作是熱化學(xué)方程式中的一項(xiàng)，再按普通化學(xué)方程式的計(jì)算步驟、格式進(jìn)行計(jì)算，得出有關(guān)數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)必備歡迎下載如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行， 則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱是相同的，即蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。如下圖所示，可表示為： H H 1+H 2+ H3三、疊加法求熱化學(xué)方程式中的焓變( 蓋斯定律 )首先觀察已知的

5、熱化學(xué)方程式與目標(biāo)熱化學(xué)方程式的差異：若目標(biāo)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)物在某個(gè)已知熱化學(xué)方程式中作生成物（或目標(biāo)方程式中的某種生成物在某個(gè)已知方程式中作反應(yīng)物），可把該熱化學(xué)方程式的反應(yīng)物和生成物顛倒，相應(yīng)的H 改變符號(hào)；將每個(gè)已知的熱化學(xué)方程式兩邊同乘以某個(gè)合適的數(shù)，使已知熱化學(xué)方程式中某種反應(yīng)物或生成物的化學(xué)計(jì)量系數(shù)與目標(biāo)熱化學(xué)方程式中的該反應(yīng)物或生成物的化學(xué)計(jì)量系數(shù)一致。熱化學(xué)方程式中的 H 也進(jìn)行相應(yīng)的換算； 將已知熱化學(xué)方程式進(jìn)行疊加，相應(yīng)的熱化學(xué)方程式中的 H 也進(jìn)行疊加。【題 1】下列熱化學(xué)方程式或根據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是A. 甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為890.3 kJ/mol ，則

6、甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可不是為：CH 4(g) + 2O 2(g) = CO2(g) + 2H 2O(g)H 890.3 kJ/molB. 500、 30MPa 下，將0.5molN 2 和 1.5mol H2 置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH 3(g) ，放熱 19.3kJ，其熱化學(xué)方程式為：N2(g) + 3H 2(g)2NH 3(g) H 38.6 kJ/molC. 已知 NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl (aq)+ H 2O(l)H 57.4kJ/mol ，則 20.0 gNaOH 固體與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ 的熱量。D. 已知 C(石墨， s) = C( 金

7、剛石， s) H 0，則石墨比金剛石穩(wěn)定?！绢} 2】已知 25、 101 kPa 時(shí)， 1mol 石墨完全燃燒生成CO2 氣體放熱 393.5 kJ， 1molCO 完全燃燒生成 CO2 氣體放熱 283.0 kJ，下列說法不正確的是A 在 25、 101 kPa 時(shí)， C (石墨 )燃燒生成 CO 氣體的熱化學(xué)方程式是：2C(石墨 ) + O2 (g) = 2CO(g) H 110.5 kJ/molB CO 氣體的燃燒熱是 283.0 kJ/molC C(石墨 )和 CO2(g) 反應(yīng)生成 CO(g) 的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D等物質(zhì)的量的石墨和金剛石，如果金剛石燃燒生成CO2(g) 放出的熱大于石

8、墨燃燒生成 CO2 (g)放出的熱，則可斷定從石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸枰鼰帷绢} 3】（ 2011 年海南高考） 已知： 2Zn(s) + O 2(g) 2ZnO(s) H1 701.0kJ ·mol-1 ，2Hg(l)+ O 2(g) 2HgO(s) H2 181.6kJ ·mol -1，則反應(yīng) Zn(s) + HgO(s) ZnO(s) + Hg(l)的H 為：學(xué)習(xí)必備歡迎下載1 1 1 1A. +519.4 kJ mol·B. +259.7 kJ mol·C. 259.7 kJ mol·D. 519.4 kJ mol·解析： 反應(yīng)的焓

9、值由蓋斯定律直接求出。即( H1 H2)/2 259.7 kJ mol· -1?！绢} 4】（ 2011 年重慶高考） SF6 是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在 SF 鍵。已知： 1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ, 斷裂 1molF F 、S F 鍵需吸收的能量分別為 160kJ、 330kJ。則 S(s) + 3F 2(g) = SF6(g) 的反應(yīng)熱 H 為A. 1780kJ/molB. 1220 kJ/molC. 450 kJ/molD. + 430 kJ/mol【題 5】已知 1 g H 2 完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121kJ。且 O2 中 1 mo

10、l O O 鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量為 496 kJ，水蒸氣中 1 mol H O 鍵形成時(shí)放出熱量463 kJ，則 H 2 中 1 molH H 鍵斷裂時(shí)吸收的熱量為A 920 kJB 557 kJC436 kJD 188 kJ【題 6】25、101 kPa 下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5 kJ/mol 、285.8kJ/mol 、 890.3 kJ/mol 、 2800 kJ/mol ，則下列熱化學(xué)方程式正確的是：A. C(s)+1/2O 2(g) = CO(g) ； H 393.5 kJ/molB. 2H 2(g)+O 2(g)= 2H 2O(g) ；H+ 571.6 k

11、J/molC. CH 4(g) + 2O 2(g)= CO2(g) + 2H 2O(g) ； H 890.3 kJ/molD. 1/2C 6H 12O6(s) + 3O2(g) = 3CO 2(g) + 3H【題 7】 已知充分燃燒a g 乙炔氣體時(shí)生成2O(1)； H 1400 kJ/mol1 mol 二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是：A.2C2H 2(g) + 5O 2 (g) = 4CO 2(g) + 2H 2O(l)B.C2H 2(g) + 5/2O 2(g) =2CO2(g) + H 2O(l)C.2C2H 2(g) + 5O 2(g) =

12、4CO2(g) + 2H 2 O(l)D.2C 2H 2(g) + 5O 2(g) = 4CO2(g) + 2H 2 O(l)H 4b k J/mol H 2b k J/molIAH 2b k J/molH b k J/mol【題8】25，101 k Pa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ/mol ，辛烷的燃燒熱為5518 kJ/mol 。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是+2A.2H (aq) + SO4(aq) + Ba2+(aq) +2OH(aq) BaSO4(s) +2H 2O(1) H57.3 kJ/molB.KOH(aq) + 1/2H2 SO4(aq)1/2K

13、2SO4(aq) + H2 O(l)H 57.3kJ/molC.C8H 18(l) + 25/2O2 (g)8CO2 (g)+ 9H2OH 5518 kJ/molD.2C 8H 18(g) + 25O 2(g)16CO 2 (g)+18H2O(1)H 5518 kJ/mol【題 9】（2010 山東卷）下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是A 生成物能量一定低于反應(yīng)物總能量B 放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率C 根據(jù)蓋斯定律，可計(jì)算某些難以直接測(cè)定反應(yīng)的反應(yīng)焓變D 同溫同壓下，H2(g) + Cl 2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件的H 不同學(xué)習(xí)必備歡迎下載【 題 10】（

14、 2010 重慶卷）已知 H2(g) + Br 2(l) =2HBr(g)； H 72 kJ/mol 蒸發(fā) 1mol Br 2(l)需要吸收的能量為30kJ，其它相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：H2(g)Br 2(l)HBr(g)1mol 分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJ436a369則表中 a 為A 404B 260C 230D200【題 11】已知： 1mol H 2 分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收436 kJ 的能量， 1mol Cl 2分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收243kJ 的能量，由 H 原子和 Cl 原子形成 1molHCl 分子時(shí)釋放 431kJ 的能量。下列敘述正確的是A 氫氣和氯氣反應(yīng)生成

15、氯化氫氣體的熱化學(xué)方程式是H2(g) + Cl 2 (g) 2HCl(g)B 氫氣和氯氣反應(yīng)生成2 mol 氯化氫氣體，反應(yīng)的 H 183kJ/molC氫氣和氯氣反應(yīng)生成2 mol 氯化氫氣體，反應(yīng)的 H 183kJ/molD 氫氣和氯氣反應(yīng)生成1 mol 氯化氫氣體，反應(yīng)的 H 183kJ/mol【題 12】（ 09 寧夏卷 ）（14 分） 2SO2(g) + O 2(g)2SO3 (g) 反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知 1 molSO2(g)氧化為1 mol SO 3 的 H 99 kJ ·mol 1.請(qǐng)回答下列問題：（1）圖中 A 、C 分別表示、，E 的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱

16、有無影響？。該反應(yīng)通常用V 2 O5作催化劑，加V 2O5 會(huì)使圖中B 點(diǎn)升高還是降低？_，理由是；1（ 2）圖中 H _ kJ mol· ；（ 3） V 2O5 的催化循環(huán)機(jī)理可能為： V 2O5 氧化 SO2 時(shí)，自身被還原為四價(jià)釩化合物；四價(jià)釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式；（ 4）如果反應(yīng)速率（ SO2）為 0.05 mol ·L 1·min 1, 則 （ O2） _mol·L 1·min111、 (SO3) _mol L· ·min；（ 5）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為 296 kJ mo·

17、l 1，計(jì)算由 S(s)生成 3 molSO 3 (g)的 H _（要求計(jì)算過程）。【題 13】紅磷 P(s)和 Cl 2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl 3(g)和 PCl 5(g)，反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示（圖中的H 表示生成1mol 產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）根據(jù)上圖回答下列問題學(xué)習(xí)必備歡迎下載（ 1）P 和 Cl 2 反應(yīng)生成 PCl3 的熱化學(xué)方程式；（ 2）PCl5 分解生成 PCl 3 和 Cl 2 的熱化學(xué)方程式；上述分解反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，溫度T1 時(shí)，在密閉容器中加入 0.80mol PCl 5，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)還剩余0.60 molPCl5，其分解率 等于；若反應(yīng)溫度由 T升高到 T ，平衡時(shí)

18、 PCl分解率 ，1112522(填“大于”，“小于”或“等于”)；（ 3）工業(yè)上制備PCl5 通常分兩步進(jìn)行，先將P 和 Cl 2 反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和 Cl 2 反應(yīng)生成 PCl5。原因是；（ 4） P 和 Cl 2 分兩步反應(yīng)生成1mol PCl 5 的 H 3；P 和 Cl 2 一步反應(yīng)生成 1molPCl5 的 H 4H3 ( 填“大于”、“小于”或“等于”) ；（ 5）PCl 5 與足量水反應(yīng)，最終生成兩種酸，其化學(xué)方程式是?！绢} 14】白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng)：P4 + 5O2 =P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為： PPa kJ ·mol 1、 POb kJ ·mol 1 、P Oc kJ ·mol 1、 OOd kJ ·mol