1 3 2化学反应热的计算2.docx
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132化学反应热的计算2
第三节化学反应热的计算<学案)
第二课时
【学习目标】:
能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算
【重、难点】:
根据热化学方程式进行反应热的计算<不同质量反应物与能量变化、生成物的量与能量变化的关系等)b5E2RGbCAP
【复习】:
盖斯定律的内涵:
燃烧热的定义:
【学习过程】
二、反应热的计算
在计算反应热时,注意计算格式,书写规范性,计算过程带入单位。
[例1].在101kPa时,1.6gCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出89.0kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?
写出CH4的燃烧的热化学方程式,1000LCH4<标准状况)完全燃烧后所产生的热量为多少?
p1EanqFDPw
解读:
:
CH4(g>+2O2(g>=CO2(g>+2H2O(l>;ΔH=-890kJ/mol即CH4的燃烧热为890kJ/mol。
1000LCH4(标准状况>的物质的量为:
n(CH4>=V(CH4>/Vm=1000L/22.4L·mol-1=44.6mol44.6molCH4完全燃烧放出的热量为:
44.6mol×890kJ/mol=3.97×104kJDXDiTa9E3d
答:
CH4的燃烧热为890kJ/mol,1000LCH4(标准状况>完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ。
RTCrpUDGiT
[例2] .葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。
葡萄糖燃烧的热化学方程式为:
C6H12O6(s>+6O2(g>=6CO2(g>+6H2O(l>ΔH=-2800kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。
计算:
<1)、100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量;
<2)、生成18g水时,放出的热量;5PCzVD7HxA
解读:
根据
题意,葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol。
100g葡萄糖的物质的量为:
n(C6H12O6>=m(C6H12O6>/M(C6H12O6>=100g/180g·mol-1=0.556mol。
1molC6H12O6完全燃烧放出2800kJ的热量,0.556molC6H12O6完全燃烧放出的热量为:
0.556mol×2800kJ/mol=1560kJ。
<2)18g水为1mol,生成6mol水放热为2800kJ,生成1mol水放热为:
2800kJ×1/6=466.67kJ.答:
<1)100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560kJ的热量。
<2)466.67kJ.jLBHrnAILg
[例2] .已知:
A(g>+D(g>==C(g>△H1;B(g>+D(g>==E(g>△H
2;若A、B混合气体1mol完全与D反应,放出热△H3,则A、B的物质的量之比是<)xHAQX74J0X
A、<△H2-△H3):
<△H1-△H3)B、<△H3-△H2):
<△H1-
△H3)
C、<△H3-△H2):
<△H3-△H1)D、<△H1-△H2):
<△H3-△H2)
解读:
:
可用十字交叉法。
因1molA与D完全反应放热△H1,1molB与D完全反应放热△H2,1molA与B的混合气体与D完全反应放热△H3,可得:
LDAYtRyKfE
可得则A、B的物质的量之比为:
<△H2---△H3)/(△H3----△H1>=
<△H3---△H2)/(△H1----△H3>.即B选项正确。
【基础达标】
1.1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量,表示该反应的热化学方程式正确的是( >Zzz6ZB2Ltk
A.2H2(g>+O2(g>===2H2O(l>ΔH=-142.9kJ·mol-1
B.H2(g>+1/2O2(g>===H2O(l>ΔH=-285.8kJ·mol-1
C.2H2+O2===2H2OΔH=-571.6kJ·mol-1
D.H2(g>+1/2O2(g>===H2O(g>ΔH=-285.8kJ·mol-1
答案 B
解读 判断热化学方程式的正误一般用排除法,如根据基本书写要求可先排除C项;为方便判断,可将1g氢气燃烧放热的情况转化为1mol氢气燃烧放热的情况,即2×142.9kJ=285.8kJ,则可排除A项;又根据“生成液态水”可排除D项。
dvzfvkwMI1
2.已知1mol白磷完全转化为红磷放出29.2kJ热量,下列两个反应:
P4(白,s>+5O2(g>===2P2O5(s> ΔH=
-Q1,4P(红,s>+5O2(g>===2P2O5(s> ΔH=-Q2,Q1与Q2的关系是( >rqyn14ZNXI
A.Q1=Q2B.Q1>Q2
C.Q1<Q2D.无法确定
答案 B
解读 P4(白,s>+5O2(g>===2P2O5(s> ΔH=-Q1①
4P(红,s>+5O2(g>===2P2O5(s> ΔH=-Q2②
由①-②得:
P4(白,s>===4P(红,s> ΔH=Q2-Q1,依据题意“1mol白磷完全转化为红磷放出29.2kJ热量”,则Q2-Q1<0,所以Q1>Q2。
EmxvxOtOco
3.已知热化学方程式:
2H2(g>+O2(g>===2H2O(g> ΔH1=-483.6kJ·mol-1。
则对于热化学方程式:
2H2O(g>===2H2(g>+O2(g> ΔH2=bkJ·mol-1的说法正确的是(>SixE2yXPq5
A.热化学方程式中H2O前面的“2”表示“每2
个气态水分子分解,就有bkJ·mol-1的热量变化”
B.b=+483.6
C.|ΔH2|>|ΔH1|
D.|ΔH2|<|ΔH1|
答案
B
解读 热化学方程式中系数表示参加反应的各物质的物质的量,而非物质的分子个数。
另外,2个气态水分子分解的热量变化也不应是483.6kJ·mol-1;反应2H2O(g>===2H2(g>+O2(g> ΔH2=bkJ·mol-1是反应2H2(g>+O2(g>===2H2O(g> ΔH1=-483.6kJ·mol-1的逆过程,所以Δ
H2=+483.6kJ
·mol-1,即b=+483.6;同时可以判断,两个反应的反应焓变的绝对值是相等的。
6ewMyirQFL
4.已知:
(1>H2(g>+
O2(g>===H2O(g>ΔH1=akJ·mol-1
(2>2H2(g>+O2(g>===2H2O(g>ΔH2=bkJ·mol-1
(3>H2(g>+
O2(g>===H2O(l>
ΔH3=ckJ·mol-1
(4>2H2(g>+O2(g>=
==2H2O(l>ΔH4=dkJ·mol-1
下列关系式中正确的是( >
A.a
C.2a=b<0D.2c=d>0
答案 C
解读 H2和O2反应,ΔH应为负值,故推知B、D错误;又H2O(g>―→H2O(l>要放出热量,(1>、(3>反应热比较应为c、(2>反应热为2a=b<0,故C正确。
kavU42VRUs
5.100g炭粉燃烧所得气体中,CO占
,CO2占
,且C(s>+
O2(g>===CO(g> ΔH=-110.35kJ·mol-1,CO(g>+
O2(g>===CO2(g> ΔH=-282.57kJ·mol
-1,与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是( >y6v3ALoS89
A.392.92kJB.2489.44kJ
C.784.92kJD.3274.3
kJ
答案 C
解读 100g炭粉不完全燃烧时产生CO为
×
mol,因为炭完全燃烧可分两步,先生成CO同时放热,CO再生成CO2再放热,总热量即为完全燃烧时放出的热。
因此与100g炭完全燃烧相比,损失的热量即为
×
molCO燃烧放出的热,设为x。
M2ub6vSTnP
CO(g>+
O2(g>===CO2(g>+282.57kJ
1mol282.57kJ
×
molx
x=
×
×282.57kJ=784.92kJ0YujCfmUCw
6.在一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量QkJ(Q>0>,经测定完全吸收生成的CO2需消耗5mol·L-1的KOH溶液100mL,恰好生成正盐,则此条件下反应C4H10(g>+
O2(g>===4CO2(g>+5H2O(g>的ΔH为(>eUts8ZQVRd
A.+8QkJ·mol-1
B.+16QkJ·mol-1
C.-8QkJ·mol-1D.-16QkJ·mol-1
答案 D
解读 由题意知:
C4H10
~4CO2~8KOH
1mol8mol
n(C4H10>5mol·L-1×0.1L
n(C4H10>=0.0625mol
则1molC4H10完全燃烧放出的热量为:
×QkJ=16QkJ反应放热,故答案为D。
sQsAEJkW5T
7.已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧,至反应物耗尽,测得放出热量akJ。
又已知12.0g碳完全燃烧,放出的热量为bkJ。
则热化学方程式C(s>+
O2(g>===CO(g> ΔH=Q,Q等于( >
GMsIasNXkA
A.-(a-b>kJ·mol
-1
B.-(a+b>kJ·mol-1
C.-(5a-0.5b>kJ·mol-1
D.-(10a-b>kJ·mol-1
答案 C
解读 根据题意得两个方程式:
①3C(s>+2O2(g>===2CO(g>+CO2(g> ΔH=-10akJ·mol-1;②C(s>+O2(g>===CO2(g> ΔH=-bkJ·mol-1;(①-②>/2整理得:
C(s>+
O2(g>===CO(g>ΔH=-(5a-0.5b>kJ·mol-1。
TIrRGchYzg
8.已知:
2H2(g>+O2(g>===2H2O(l>ΔH=-571.6kJ·mol-1
CH4(g>+2O2(g>===CO2(g>+2H2O(l>ΔH=-890kJ·mol-1
现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况>,使其完全燃烧生成CO2和H2O(l>,若实验测得反应放热3695kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是(>
7EqZcWLZNX
A.1∶1B.1∶3
C.1∶4
D.2∶3
答案 B
解读 设H2与CH4的物质的量分别是x和y,则x+y=112L/22.4L·mol,
+890kJ·mol-1y=3695kJ,解得x=1.25mol,y=3.75mol,故原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是1∶3。
lzq7IGf02E
9.由金红石(TiO2>制取单质Ti,涉及的步骤为:
TiO2―→TiCl4
TizvpgeqJ1hk
已知:
①C(s>+O2(g>===CO2(g>ΔH1=-393.5kJ·mol-1
②2CO(g>+O2(g>===2CO2(g>ΔH2=-566kJ·mol-
1
③TiO2(s>+2Cl2(g>===TiCl4(s>+O2(g>ΔH3=+141kJ·mol-1
则TiO2(s>+2Cl2(g
>+2C(s>===TiCl4(s>+2CO(g>的ΔH=______________。
NrpoJac3v1
答案 -80kJ·mol-1
解读 由①×2-②+③可得所求反应,则ΔH=ΔH1×2-ΔH2+ΔH3=-393.5kJ·mol-1×2-(-566kJ·mol-1>+141kJ·mol-1=-80kJ·mol-1。
1nowfTG4KI
【拓展提升】
10.2SO2(g>+O2(g>
2SO3(g>反应过程的能量变化如图所示。
已知1molSO2(g>氧化为1molSO3(g>的ΔH=-99kJ·mol-1fjnFLDa5Zo
请回答下列问题:
(1>该反应属于________反应(填“放热”或“吸热”>。
(2>图中A、C分别表示________、________。
(3>从化学键的角度分析,E、F、ΔH分别代表
什么意义?
E________;F______
__;ΔH________。
tfnNhnE6e5
(4>改变反应条件可改变E值大小,如加入V2O5作催化剂,可使E值减小。
E的大小对该反应的反应热有无影响?
HbmVN777sL
(5>图中ΔH=________kJ·mol-1。
(6>若已知1molSO2(g>氧化为1molSO3(l>的ΔH′=-QkJ·mol-1,则ΔH______ΔH′,Q________99(填“>”、“<”或“=”>。
V7l4jRB8Hs
答案 (1>放热
(2>反应物的总能量 生成物的总能量
(3>断裂旧键吸收的能量 形成新键释放的能量 2molSO2(g>完全氧化为2molSO3(g>时的焓变83lcPA59W9
(4>无影响 (5>-198 (6>> >
解读 本题综合考查化学反应的热效应、焓变、化学键以及物质能量之间的关系。
解题时应分析清楚图象含义以及其与上述四者之间的关系。
mZkklkzaaP
(1>因ΔH=-99kJ·mol-1<0,故为放热反应。
(2>分析图象,纵坐标为能量变化,横坐标为反应过程,则A代表起
始能量(即反应物的总能量>,C代表终
态能量(即生成物的总能量>。
AVktR43bpw
(3>从化学键的角度分析化学反应的实质是旧化学键的
断裂和新化学键的形成,故E代表破坏旧键吸收的能量,F表示形成新键释放的能量,ΔH表示形成新键释放的能量与破坏旧键吸收的能量差即反应的热效应。
ORjBnOwcEd
(4>ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,由于E值改变时A和C并不发生变化,故对反应热无影响。
(5>图中ΔH应表示2molSO2(g>在完全转化为2molSO3(g>时的焓变,即ΔH=-99kJ·mol-1×2=-198kJ·mol-1。
2MiJTy0dTT
(6>比较ΔH大小时,要连同“+”、“-”比较,类似于数学上的正负数比较,如果只比较反应放出或吸收的热量多少,则只比较数值大小,与“+”、“-”无关。
由题意可知SO3的状态不同,则反应的ΔH也不相同。
因为SO3(g>在转化为SO3(l>时会放热,即1molSO2(g>生成1molSO3(l>释放的能量比生成1molSO3(g>释放的能量多,即Q>99,但ΔH>ΔH′。
gIiSpiue7A
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- 2化学反应热的计算2 化学 反应热 计算