【化学】人教版选修4第一章第三节化学反应热的计算

第三节化学反应热的计算1．下列有关盖斯定律的说法中，正确的是()。A．反应途径是影响反应热的唯一因素B．反应热只与反应体系的始态有关C．反应热只与反应体系的终态有关D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关D2．灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：①Sn(s，白)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g)ΔH1；②Sn(s，灰)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g)ΔH2；③Sn(s，灰)下列说法正确的是(Sn(s，白)ΔH3＝＋2.1kJ·mol－1。)。A．ΔH1ΔH2B．锡在常温下以灰锡状态存在C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应D．锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏解析：由③知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的，当温度低于13.2℃时Sn(白)自动转化为Sn(灰)，所以A、B、C都错，只能选D。答案：D3．在两个密闭且体积固定的容器A、B内，都充入2molH2和1molO2，在一定条件下完全反应。根据给出的始态和终态情况，在空格中填入“＝”或“≠”：(1)A、B始态相同，终态不同，则ΔH(A)____ΔH(B)。(2)A、B终态相同，始态不同，则ΔH(A)____ΔH(B)。(3)A、B始态、终态分别相同，则ΔH(A)____ΔH(B)。4.C2H2燃烧热为1299.6kJ/mol，则2molCO2在相同条件下完全转化为C2H2的ΔH＝________________。故C2H2比CO2更__________(填“稳定”或“不稳定”)。5．对于一些难以测定反应热的反应，可应用____________间接计算。计算时依据的是______________、________和______________。≠≠＝＋1299.6kJ/mol不稳定盖斯定律热化学方程式盖斯定律燃烧热数据一、盖斯定律及其应用1．概念化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。2．表示假设由A到B可以设计如下两个途径：途径一：A→B(ΔH)途径二：A→C→B(ΔH1＋ΔH2)则焓变ΔH、ΔH1、ΔH2的关系可以表示为ΔH＝ΔH1＋ΔH2。3．常用方法(1)虚拟途径法[以C(s)＋O2(g)===CO2(g)为例]。则有：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3(2)加合法：即将化学方程式像代数方程式那样进行代数运算，反应热也以同样方式进行运算。例如：求P4(s，白磷)―→P(s，红磷)的热化学方程式。已知：①P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH1②P(s，红磷)＋54O2(g)===14P4O10(s)ΔH2即可用①－②×4得出白磷转化为红磷的热化学方程式为：P4(s，白磷)===4P(s，红磷)ΔH＝ΔH1－4ΔH24．注意事项(1)热化学方程式及其反应热的数值同时乘以或除以的数字应相同。(2)不同热化学方程式(乘以或除以某一数后)相加、减，同种物质可相加、减，反应热(应带符号)也相应相加、减。(3)反应热对应所给热化学方程式完全进行时的反应热。(4)正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。[例1](2012年广东中山检测)已知：(1)Zn(s)＋1/2O2(g)===ZnO(s)ΔH＝－348.3kJ/mol(2)2Ag(s)＋1/2O2(g)===Ag2O(s)ΔH＝－31.0kJ/mol则Zn(s)＋Ag2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于()。A．－317.3kJ/molC．－332.8kJ/molB．－379.3kJ/molD．＋317.3kJ/mol点拨：运用盖斯定律进行解答，注意正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。答案：A二、反应热计算的类型及方法1．根据焓变的定义进行简单计算：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝吸收的能量－释放的能量。2．根据给出的热化学方程式，进行简单计算：如给出中和热、燃烧热、熔解热等，反应热与各反应物、生成物的物质的量成正比。3．根据盖斯定律计算：对给出的热化学方程式进行适当的变形(乘除、正逆对换)、组合(加减)，以消去仅在过程中出现的反应物、生成物，得到目标热化学方程式及其反应热。此时应先设定合理的转化路径，以简化计算。4．利用比热容公式进行计算：ΔH＝－Q/n＝－cmΔt/n[例2]能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8kJ·mol－1、合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为()。A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)ΔH＝＋127.4kJ·mol－1B．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)C．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝－127.4kJ·mol－1ΔH＝＋127.4kJ·mol－1D．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)ΔH＝－127.4kJ·mol－1282.5kJ·mol－1、726.7kJ·mol－1。已知CO和H2在一定条件下可以点拨：题中并未直接给出与三种可燃物的燃烧热对应的热化学方程式，但可以根据燃烧热的定义“1mol纯物质”进行巧妙计算：结合目标热化学方程式直接将给出的燃烧热进行变换后计算，得出所求燃烧热，而无须一一写出热化学方程式。注意物质的聚集状态。答案：DΔH＝－2983.2kJ·mol－1①[例3]同素异形体相互转化的反应热相当小，而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯定律来计算反应热。已知P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)P(s，红磷)＋5/4O2(g)===1/4P4O10(s)ΔH＝－738.5kJ·mol－1则白磷转化为红磷的热化学方程式为___________________________________________________；相同状况下，能量状态较低的是________；白磷的稳定性比红磷______(填“高”或“低”)。点拨：本题考查盖斯定律的应用，方程式①－②×4即可得到白磷转化为红磷的热化学方程式。4P(s，红磷)ΔH＝－29.2kJ·mol－1P4(s，白磷)===红磷低②