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第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算
學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)
1.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:依據(jù)生活中的常
1.從能量守恒的角度理解并掌握識(shí),構(gòu)建蓋斯定律模型,理解蓋斯定律的
蓋斯定律。本質(zhì),形成運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行相關(guān)判斷或
2.能正確運(yùn)用蓋斯定律解決具體計(jì)算的思維模式。
問(wèn)題。2.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任:了解蓋斯定律對(duì)
3.掌握化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算。反應(yīng)熱測(cè)定的重要意義,樹(shù)立為人類科學(xué)
發(fā)展而努力的精神與社會(huì)責(zé)任感。
一、蓋斯定律
1.內(nèi)容:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是相
圓的?;蛘哒f(shuō),化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),
而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。
2.從能量守恒定律理解:
從S->L,AHi<0,體系放熱;
從LfS,AH2>0,體系吸熱;
根據(jù)能量守恒,AHI+AH2=0O
3.應(yīng)用:因?yàn)橛行┓磻?yīng)進(jìn)行得很慢,有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生,
有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純,這給測(cè)定反應(yīng)熱造成了困難。應(yīng)用蓋斯定律,
就可以間接地把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來(lái)。如求C(s)+1o2(g)=CO(g)
的反應(yīng)熱:
根據(jù)蓋斯定律,AH1=AH3+AH2AH3=AHI-AH2
這樣就可以求出C(s)+;O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱AH3o
二、反應(yīng)熱的計(jì)算
1.反應(yīng)熱的計(jì)算依據(jù)
(1)熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似,可以移項(xiàng)同時(shí)改變正、
負(fù)號(hào);各項(xiàng)的系數(shù)包括的數(shù)值可以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)。
(2)根據(jù)蓋斯定律,可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其
AH相加或相減,得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式。
(3)可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量X其燃燒熱。
2.注意事項(xiàng)
(1)反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,因此熱化學(xué)方程式
中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí),其反應(yīng)熱數(shù)值需同時(shí)做相同倍數(shù)的改
變。
(2)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱是指反應(yīng)按所給形式完全進(jìn)行時(shí)的反
應(yīng)熱。
(3)正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反。
探究點(diǎn)一蓋斯定律的應(yīng)用
一、利用蓋斯定律進(jìn)行問(wèn)題分析時(shí),常用加合法和途徑法
1.加合法
將所給熱化學(xué)方程式適當(dāng)加減得到所求的“目標(biāo)”熱化學(xué)方程式
過(guò)程中,反應(yīng)熱也作相應(yīng)的處理。
由已知的若干熱化學(xué)方程式寫(xiě)目標(biāo)熱化學(xué)方程式或求目標(biāo)熱化學(xué)
方程式的反應(yīng)熱。
(1)若已知熱化學(xué)方程式的反應(yīng)物仍然是目標(biāo)熱化學(xué)方程式的反應(yīng)
物,則調(diào)整計(jì)量系數(shù)與“目標(biāo)”一致后將其相加或做“基礎(chǔ)”。
(2)若已知熱化學(xué)方程式的反應(yīng)物屬于目標(biāo)熱化學(xué)方程式的生成
物,則調(diào)整計(jì)量數(shù)與“目標(biāo)”相符,再由“基礎(chǔ)”相減。
(3)與目標(biāo)熱化學(xué)方程式無(wú)關(guān)的物質(zhì)通過(guò)加減乘除消去。
(4)反應(yīng)熱相應(yīng)乘以系數(shù)后再相應(yīng)加減。
2.途徑法
(1)若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳,可以有兩個(gè)途徑:
途徑I:由A直接變成D,反應(yīng)熱為AH;
途徑H:由A經(jīng)過(guò)B變成C,再由C變成D,每步的反應(yīng)熱分別
為AHi、A“2、AH3O
途徑I稱為“逆時(shí)針?lè)较颉蓖緩?,途徑n稱為“順時(shí)針?lè)较颉蓖?/p>
徑;兩種途徑反應(yīng)熱總和相等。
則有:AH=AH1+AH2+AH3O
(2)如已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式:
①P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(S)
AHi=-2983.2kJ/moI
②P(s,紅磷)+、C>2(g)=:P4Oi0(s)
AH2=-738.5kJ/moI
要寫(xiě)出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式可虛擬如下過(guò)程。
根據(jù)蓋斯定律
AH=/HI+(-/〃2)X4=-2983.2kJ/mol+738.5kJ/moIX4=-
29.2kJ/mol
所以白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為
P4(s,白磷)=4P(s,紅磷)\H=-29.2kJ/mol
也可由①一4X②得白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為:
P4(s,白磷)=4P(s,紅磷)AH=-29.2kJ/mol
二、蓋斯定律在比較物質(zhì)穩(wěn)定性中的應(yīng)用
利用蓋斯定律可以判斷同素異形體、同分異構(gòu)體的穩(wěn)定性強(qiáng)弱,
它們之間轉(zhuǎn)化的熱效應(yīng)和反應(yīng)熱的大小。
例如:已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式:
①P4(S,白磷)+5O2(g)=P4O10(S)
AHi=-2983.2kJmoF1
②P(S,紅磷)+永)29)=^401。缶)
1
AH2=-738.5kJmoF
根據(jù)蓋斯定律:①一②X4可得P4(s,白磷)=4P(s,紅磷),其AH
11
=AHI-4XAH2=-2983.2kJ-moF-4X(-738.5kJ-moF)=-29.2
kJ-mol1,說(shuō)明白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的反應(yīng)是放熱反應(yīng),從而說(shuō)明白磷的穩(wěn)
定性比紅磷的穩(wěn)定性弱。
1.相同質(zhì)量的H2分別與02完全反應(yīng)生成液態(tài)水和氣態(tài)水,哪一
個(gè)放出的熱量多?
提示:比較兩者放出熱量的多少可根據(jù)蓋斯定律設(shè)計(jì)如下過(guò)程:
故。i=S+A。,^Q>0,即0>。2。
因此,生成液態(tài)水放出的熱量多。
2.根據(jù)以下兩個(gè)反應(yīng):
-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)AHi=-393.5kJ-mol
1
CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g)AH2=-283.0kJ-moF
依據(jù)蓋斯定律,設(shè)計(jì)合理的途徑,計(jì)算出C(s)+l/2O2(g)=CO(g)
的反應(yīng)熱AHo
提示:根據(jù)所給的兩個(gè)反應(yīng)方程式,反應(yīng)C(s)+O2(g)=CO2(g)
可設(shè)計(jì)為如下途徑:
AHI=AH+AH2
-1
AH=AHi-AH2=-393.5kJ-rnol-(-283.0kJmo「)=-110.5
k『mo「。
[例1]已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)
XHi
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)Afh
C(s)+O2(g)=CO2(g)AH3
則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)
的AH為()
A.12AH3+5AH2-2AHI
B.2AHI-5AH2-12AH3
C.12A//3-5AH2-2AHI
D.AHI-5AH2-12AH3
【思路分析】本題考查對(duì)蓋斯定律的理解:
【解析】根據(jù)蓋斯定律,由第三個(gè)熱化學(xué)方程式X12+第二個(gè)熱
化學(xué)方程式X5—第一個(gè)熱化學(xué)方程式X2可得目標(biāo)熱化學(xué)方程式,則
AH=12AH3+5AH2-2AM。
【答案】A
已知H2(g)>C2H4(g)和C2H50H⑴的燃燒熱分別是一285.8kJmoI
r、-1411.0kJmo「和一1366.8kJ-moF1,則由C2H4(g)和H2O⑴
反應(yīng)生成C2H50H⑴的AH為(A)
A.—44.2kJ*mol-1
B.+44.2kJ-mol1
C.—330kJ-mol-1
D.+330kJ-mol-1
解析:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2%0⑴①
AH=-1411.0kJmol_1
C2H5OH(l)4-3O2(g)=2cO2?+3H2O⑴②
AH=-1366.8kJ-mol-1
①一②得C2H4(g)+H2O⑴==c2H50H(1)
AH=-44.2kJ?mo「。
探究點(diǎn)二反應(yīng)熱的計(jì)算
反應(yīng)熱的計(jì)算方法
計(jì)算依據(jù)計(jì)算方法
熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似,可以左右顛
熱化學(xué)
倒同時(shí)改變正負(fù)號(hào),各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)及AH的
方程式
數(shù)值可以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)
根據(jù)蓋斯定律,可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方
根據(jù)蓋程式包括相加或相減(很多時(shí)候,在熱化學(xué)方程
斯定律式相加或相減之前需要乘以或除以一個(gè)數(shù)),得到一
個(gè)新的熱化學(xué)方程式
可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量X
根據(jù)燃燒熱
其燃燒熱
根據(jù)化學(xué)AH=反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的能量和一生成
鍵的變化物的化學(xué)鍵形成時(shí)所放出的能量和
根據(jù)反應(yīng)物
和生成物的(生成物)一以反應(yīng)物)
總能量
同
反應(yīng)物的‘\A”=(&-&)kJ/mol
總能量居
|=3-母kJ/mol
1'Vj=-ckJ/mol
生成物的.
總能量&L
-反應(yīng)過(guò)7
根據(jù)圖像
能量]
/|\........tNH=(&-£)kJ/mol
生成物的I.
總能量已/j!=(a-b)kJ/mol
反應(yīng)物的L」.....J................=+ckJ/mol
總能最&[_
―反應(yīng)近程
特別提示:應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn):
①熱化學(xué)方程式同乘以某一個(gè)數(shù)時(shí),反應(yīng)熱的數(shù)值也必須乘上該
數(shù)。
②熱化學(xué)方程式相加減時(shí),同種物質(zhì)之間可相加減,反應(yīng)熱也隨
之相加減。
③將一個(gè)熱化學(xué)方程式左右顛倒時(shí),AH的“+”“一”號(hào)必須隨
之改變。
根據(jù)單一熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱和根據(jù)多個(gè)熱化學(xué)方程式計(jì)算
反應(yīng)熱的依據(jù)與方法有什么不同?如何操作?
提示:(1)單一熱化學(xué)方程式的計(jì)算
根據(jù)熱化學(xué)方程式的數(shù)據(jù)列比例式。對(duì)于熱化學(xué)方程式,要注意
反應(yīng)熱是指反應(yīng)按所給形式完全進(jìn)行時(shí)的反應(yīng)熱,熱化學(xué)方程式中的
化學(xué)計(jì)量數(shù)與各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。
(2)多步熱化學(xué)方程式的計(jì)算
運(yùn)用蓋斯定律將熱化學(xué)方程式(包括AH)進(jìn)行加減或乘除,得到新
的熱化學(xué)方程式后,再列比例式。
[例2]甲醇(CH3OH)廣泛用作燃料電池的燃料,可由天然氣
來(lái)合成,已知:
①2cH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)
AH=-71kJ-mol1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)
AH=-90.5kJ?mo「
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
AH=-890kJ?mo「
(1)甲醇的燃燒熱為。
1
⑵若CO的燃燒熱為282.5kJ-moF,則H2的燃燒熱為。
【思路分析】結(jié)合燃燒熱的定義利用蓋斯定律求解。
13
【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律,戶(③X2一①)得:CO(g)+2H2(g)+T
_1
O2(g)=co2(g)+2H2O(1)AH=-854.5kJ-mol@,④一②得:
3
CH30H⑴+5O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)AH=-764kJ-mol-1,故甲
醇的燃燒熱為764k『mo「。
(2)由熱化學(xué)方程式④得CO的燃燒熱+2XH2的燃燒熱=854.5
1
kJ-mol,由此可得H2的燃燒熱為286kJ-moF'o
【答案】(l)764kJ-moFi(2)286kJ-mol1
已知:2co(g)+O2(g)=2CC)2(g)AH=-566kJ/moI
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1o2(g)
\H=~226kJ/moI
根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷下列說(shuō)法正確的是(C)
A.CO的燃燒熱為283kJ
B.如下圖所示為CO生成CO2的反應(yīng)過(guò)程和能量的關(guān)系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)
A”>-452kJ/moI
D.CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509kJ熱量時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
6.02X1023
解析:A項(xiàng),燃燒熱的單位錯(cuò)誤,應(yīng)為kJ/mol;B項(xiàng),圖像中CO
與CO2的物質(zhì)的量都應(yīng)是2mol,且沒(méi)有標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài),錯(cuò)誤;由
Na2O2(s)+CO2(g)==Na2CO3(s)+1o2(g)
\H=~226kJ/mol知2Na2(h⑸+2CO2(g)=2Na2cCh⑸+C>2(g)
AHi=-452kJ/mol,因CC>2(g)的能量大于CO2(s)的能量,所以反應(yīng)
2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)AH2,放出的能量應(yīng)比452
kJ小,而AH為負(fù)值,故AH2>AHI=-452kJ/mol,C項(xiàng)正確;根據(jù)
蓋斯定律,將題中下式乘以2,然后與上式相加,再除以2,即得Na2O2(s)
+cO(g)=Na2CO3(s)AH3=-509kJ/mol,此時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
1.204X1024,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
探究點(diǎn)三反應(yīng)熱的大小比較
反應(yīng)熱大小的比較是高考的常見(jiàn)考點(diǎn),也是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。
1.總體原則
⑴比較NH的大小時(shí),必須把反應(yīng)熱的“+”、“一”與反應(yīng)熱
的數(shù)值看作一個(gè)整體進(jìn)行比較;比較反應(yīng)放出或吸收的熱量時(shí)只比較
數(shù)值的大?。槐容^“燃燒熱”、“中和熱”時(shí),只需比較數(shù)值的大小。
(2)反應(yīng)物的狀態(tài)、化學(xué)計(jì)量數(shù)不同,則AH不同。
(3)AH是帶符號(hào)進(jìn)行比較的,所有吸熱反應(yīng)的均比放熱反應(yīng)的
AH大。放熱反應(yīng)的A"<0,放熱越多,A"越小,但|AH|越大。
(4)同一物質(zhì),狀態(tài)不同,反應(yīng)熱亦不同。
放熱放熱
如A(g)A(l)A(s)o
吸熱吸熱
(5)對(duì)于可逆反應(yīng),因反應(yīng)不能進(jìn)行到底,實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中放出或
吸收的能量要小于熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的數(shù)值。
2.比較類型
(1)同一反應(yīng),生成物的狀態(tài)不同
如A(g)+B(g)=C(g)AHi<0
A(g)+B(g)=C(l)AH2<0
因?yàn)镃(g)=C(DAH3<0,而ANMA%—AM,貝!)AHI>A"2。
(2)同一反應(yīng),反應(yīng)物的狀態(tài)不同
如S(g)+O2(g)=SO2(g)AHi=-?kJ/mol
S(s)+O2(g)==SO2(g)AH2=~bkJ/mol
(3)同素異形體的不同單質(zhì)發(fā)生相似反應(yīng),產(chǎn)物相同時(shí)
如C(S,石墨)+O2(g)=CO2(g)
AHi=—akJ*mol-1
C(s,金剛石)+O2(g)=CO2(g)
AHi=~bkJ-mol-1
(4)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)
C(s)+O2(g)=CO2(g)AHi<0
C(s)+1o2(g)=CO(g)AH2<0
AHI
C(s)——-CO2(g)
AH2\H3
C(s)------*CO(g)------>CO2(g)\H2+\H3=\H1,AH1<O,AH2<O,
AH3<O,
所以AHI<AH2O
并據(jù)此可以寫(xiě)出熱化學(xué)方程式:CO(g)+1o2(g)=CO2(g)\H=
AHi-AHi
(5)根據(jù)中和反應(yīng)中反應(yīng)物的酸堿性強(qiáng)弱和濃度等比較大小
①濃硫酸和氫氧化鈉固體反應(yīng)生成1mol水時(shí),反應(yīng)放出的熱量
一定大于57.3kJ(濃硫酸和氫氧化鈉固體溶解時(shí)都會(huì)放出熱量)。
②醋酸和NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí),反應(yīng)放出的熱量一定
小于57.3kJ(醋酸電離會(huì)吸熱)。
③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí),反應(yīng)放出的熱量
一定大于57.3kJ(SO廠和Ba2+反應(yīng)生成BaSCh會(huì)放熱)。
【例3】下列各組熱化學(xué)方程式的AH前者大于后者的是()
@C(s)+O2(g)=CO2(g)AHi
C(s)+1o2(g)==CO(g)XH2
②S(s)+O2(g)=SO2(g)\H3
S(g)+O2(g)=SO2(g)AH4
③H2(g)+|o2(g)=H2=(l)AHS
2H2(g)+O2(g)=2H2O⑴AM
@CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)AH:
CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq)AH8
A.①②④B.①③④
C.②③④D.①②③
【思路分析】AH有正負(fù)之分,比較時(shí)要連同"+”、“一”一
起比較,類似數(shù)學(xué)中的正、負(fù)數(shù)大小的比較。
【解析】①中第一個(gè)熱化學(xué)方程式減去第二個(gè)熱化學(xué)方程式可得:
CO(g)+1o2(g)=CO2(g)AH=AH1-AH2,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即
AH1-AH2<O,所以②等量的固態(tài)硫變?yōu)榱蛘魵鈺r(shí)吸熱,
故在與02反應(yīng)產(chǎn)生同樣的SO2時(shí),氣態(tài)硫放出的熱量多,即A“3>AH4;
③發(fā)生同樣的燃燒反應(yīng),物質(zhì)的量越大,放出的熱量越多,故AH5>A“6;
④碳酸鈣分解吸收熱量,AH7>0,CaO與H2O反應(yīng)放出熱量,AH8<0,
顯然AH7>AH8O
【答案】c
有下列兩個(gè)反應(yīng):a.c2H2(g)+H2(g)=C2H4(g)AH<0
b.2cH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)AH>Oo根據(jù)上述變化,判斷以下幾
個(gè)熱化學(xué)方程式:①C(s)+2H2(g)=CH4(g)kJ/mol
②2c(s)+H2(g)=C2H2(g)AH=-0kJ/mol③2c(s)+
2H2(g)=C2H4?
\H=-Q3kJ/mol,其中0、。2、。3從大到小的順序是:
解析:由于反應(yīng)式①②③中的生成物及H2均在a或b反應(yīng)中出
現(xiàn),因此可采取相減的方法消去C(s)得方程式a或b,a為放熱反應(yīng),
b為吸熱反應(yīng),即可比較0、。2、。3的大小。消去C(s)后得方程式為:
a:③一②C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g)AH=-03-(-Q2)
kJ/moKO,故?2<°3。b:③一①X22cH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)AH
=一。3一(一2X;?i)kJ/mol>0,故?>03。
1.蓋斯定律指出: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)進(jìn)行的具體途徑無(wú)關(guān)。物質(zhì)A在一
定條件下可發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化,由圖示可判斷下列關(guān)系錯(cuò)誤的是(B)
A.AfF,XH=-XH6
B.AM+A"2+AH3+AH4+AH5+A"6=1
C.C-*F,|AH|=|AHI+AH2+AH6|
D.AHi+AH2+AH3=-AH4-AH5-AH6
解析:A項(xiàng),F(xiàn)-*A,\H=\H6,貝UA—F,\H=-\H6,A項(xiàng)正
確。B項(xiàng),6個(gè)步驟相加即回到原點(diǎn),則AH+AHZ+AH+AM+AHS
+A“6=0,B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng),F(xiàn)—C,AH=A//6+AHI+AH2,則C->F,
|A//|=|AH1+AH2+AH6|,C項(xiàng)正確。D項(xiàng),DfA與A^D的過(guò)程恰
好相反,即AH1+A%+AH3=-AH4-AH5-AH6,D項(xiàng)正確。
1
2.向足量的H2s04溶液中加入100mL0.4mol-L的Ba(OH)2溶
液,放出的熱量是5.12kJ。向足量的Ba(OH)2溶液中加入100mL0.4
moHL'的HCI溶液,放出的熱量為2.2kJ。貝!)Na2s。4溶液與BaCb
溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為(D)
A.Ba2+(aq)+SOi-(aq)=BaSO4(s)
AH=-2.92kJmo「
2+
B.Ba(aq)+SOF(aq)=BaSO4(s)
AH=-0.72kJmo「
C.Ba2+(aq)+SOF(aq)=BaSO4(s)
AH=-73kJ?mori
D.Ba2+(aq)+SOi-(aq)=BaSO4(s)
AH=-18kJ-mor1
解析:由題意可知①2H+(aq)+SOV(aq)+Ba2+(aq)+2OH-
5.12kJ
(aq)==BaSO(s)+2HO(1)AHi=128kJ?mo「;②H+
420.04mol
2.2kJ
(aq)+OH(aq)==H2O⑴AH=—55kJ?mo「。根據(jù)蓋
20.04mol
斯定律,由①一②X2,即得Ba2+(aq)+SO?-(aq)=BaSO4(s)卜H=
—128kJ?mo「一(一55kJ*mo1*)X2=-18kJ*moI*o
3.NH3是重要的化工原料,已知:
-1
N2(g)+O2(g)===2NO(g)AHi=+?kJ-mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)
Afh=-bkJ-mol-1
1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)\H3=~CkJmoF
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH4
則\H4為(A)
(a+^b—^c)kJ-moI-1
A.
13
(a—kJ*moI1
C.(2a+3Z>—2c)kJ,mol1
D.(2c+方一a)kJ-mol-1
解析:將前三個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②、③,根據(jù)蓋斯
13
定律及對(duì)應(yīng)方程式的構(gòu)成特點(diǎn),由①一;X②+^X③可得N2(g)+
3H2(g)2NH3(g)AH4=(?4-^_1c)kJ-mol-1,A項(xiàng)正確。
4.C和H2在生產(chǎn)、生活、科技中是非常重要的燃料。已知:
①2c(s)+O2(g)=2CO(g)AH=-221kJ-mol1
下列推斷正確的是(C)
A.C(s)的燃燒熱為110.5kJ-mol1
-1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=+484kJmol
C.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
AH=+131.5kJ-mol1
D.將2moiH2O(g)分解成H2(g)和Ch(g),至少需要提供4X463kJ
的熱量
解析:A項(xiàng),由題意可得反應(yīng)③C(s)+l/2O2(g)=CO(g)\H=
-110.5kJ-moF1,但表達(dá)C(s)的燃燒熱時(shí)必須生成穩(wěn)定的氧化物二氧
化碳,故燃燒熱不是110.5kJ?mofi,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),2moi水分
子中含有4molH—O鍵,反應(yīng)④2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)的人"=反
應(yīng)物總鍵能一生成物總鍵能=436kJ*moI_1X2+496kJ*moI-1—
4X463k『mo1-i=-484kJ-moI1,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),③C(s)+
1
l/2O2(g)==CO(g)AH=-110.5kJ-moI-,④2H2(g)+
-1
O2(g)==2H2O(g)AH=-484kJ-mol,由③一1/2X④得:C(s)+
-1
H2O(g)=CO(g)+H2(g)\H=-110.5kJ-mol—1/2X(—484
k『mol-i)=+131.5kJ-mol1,故C項(xiàng)正確;D項(xiàng),由2H2(g)+
O2(g)=2H2O(g)AH=-484k『mo「可知,2molH2O(g),至
少需要提供484kJ的熱量,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.在25℃、1.01X105Pa時(shí),1gCHk燃燒生成CCh與液態(tài)H2O
放出55.6kJ的熱量,則生成2molCO2時(shí)的反應(yīng)熱為(C)
A.+55.6kJ?mo「B.+889.6kJ-mol1
C.-1779.2kJmol^D.+1779.2kJ-mol1
解析:1molCH4燃燒放出熱量為16X55.6kJ=889.6kJ,根據(jù)
CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O⑴\H=-889.6kJ/mol可知,生成
2moicCh時(shí)的反應(yīng)熱AH=-1779.2kJ/mol,C項(xiàng)正確。
6.火箭發(fā)射常以液態(tài)耕(N2H4)為燃料,液態(tài)過(guò)氧化氫為助燃劑。
已知:N2H4(I)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
AH=-534kJ-mol-1
H2O2(1)
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