第1章 微专题2 与反应焓变有关的计算. 讲义-（2019）新鲁科版高中化学选择性必修第一册.DOC

1、微专题2与反应焓变有关的计算1根据热化学方程式计算热化学方程式中反应热数值与各物质化学式前的系数成正比。例如，aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g) Habcd |H|n(A) n(B) n(C) n(D)Q则2根据反应物和反应产物的能量计算H反应产物的总能量反应物的总能量，即HE(反应产物)E(反应物)。注：E(反应产物)反应产物的总能量E(反应物)反应物的总能量3根据化学键变化时吸收或放出的热量计算H反应物的化学键断裂所吸收的总能量反应产物的化学键形成所释放的总能量，即HQ(吸)Q(放)。注：Q(吸)反应物断键吸收的总热量Q(放)反应产物成键放出的总热量4根据盖斯定律计算将两个或两个以

2、上的热化学方程式包括其H相加或相减，得到一个新的热化学方程式。5根据比热公式计算计算中和反应的反应热时，会利用比热公式QC(T2T1)计算中和反应放出的热量。【例1】氯原子对O3分解有催化作用：O3(g)Cl(g)=ClO(g)O2(g) H1ClO(g)O(g)=Cl(g)O2(g) H2大气臭氧层的分解反应是O3(g)O(g)=2O2(g)H，该反应的能量变化如图：下列叙述中，正确的是()A反应O3O=2O2的HE1E3BO3O=2O2是吸热反应CHH1H2DHE3E20CA项，H反应产物总能量反应物总能量E3E2；B项，由E2E3知反应物总能量大于反应产物总能量，故O3O=2O2为放热反

3、应；C项，根据盖斯定律将两式相加得HH1H2；D项，由于O3O=2O2放热，故HE3E20。【例2】白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。(1)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJmol1P(s，红磷)O2(g)=P4O10(s)H2738.5 kJmol1则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为_。(2)已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s，白磷)3O2(g)=P4O6(s)H1 638 kJmol1。在某密闭容器中

4、加入62 g白磷和50.4 L氧气(标准状况)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为_，反应过程中放出的热量为_。(3)已知白磷和PCl3的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJmol1)：PP 198，ClCl 243，PCl 331。则反应P4(s，白磷)6Cl2(g)=4PCl3(s)的反应热H_。解析(1)根据盖斯定律，由第一个反应第二个反应4，可得：P4(s，白磷)=4P(s，红磷) H2 983.2 kJmol1(738.5 kJmol1)429.2 kJmol1。(2)n(白磷)0.5 mol，n(O2)2.25 mol，设得到的P4O

5、10与P4O6的物质的量分别为x mol、y mol。则xy0.5,5x3y2.25，解得x0.375，y0.125。反应过程中放出的热量为2 983.2 kJmol10.375 mol1 638 kJmol10.125 mol1 323.45 kJ。(3)根据图示，1分子P4、PCl3中分别含有6个PP键、3个PCl键，反应热为断裂6 mol PP键、6 mol ClCl键吸收的能量和形成12 mol PCl键放出的能量之差，即H(6198 kJmol16243 kJmol1)12331 kJmol11 326 kJmol1。答案(1)P4(s，白磷)=4P(s，红磷)H29.2 kJmol

6、1(2)311 323.45 kJ(3)1 326 kJmol1150 g碳在氧气中燃烧，得到等体积的CO和CO2。已知：C(s)O2(g)=CO(g)H110.35 kJmol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol1。与完全燃烧相比，该反应燃烧损失的能量与实际放出的能量之比大约是()A283503B55141C141196D11A假设C为2 mol，由题意可知2 mol C全部转化成2 mol CO 后，只有1 mol CO转化成1 mol CO2，损失的能量和实际放出的能量之比为282.57(110.352282.57)283503。故当C为50 g时，损失的能量

7、和实际放出的能量之比约为283503。2已知下列反应的热化学方程式为C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H2870.3 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H3285.8 kJmol1则反应2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热(焓变)为()A488.3 kJmol1 B488.3 kJmol1C244.15 kJmol1D244.15 kJmol1B将22即得到待求的热化学方程式，故H(393.5 kJmol1)2(285.8 kJmol1)2(870.3 kJmol1)4

8、88.3 kJmol1。3工业生产硫酸的过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是()A2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJmol1B2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H98.3 kJmol1CSO2(g)O2(g)SO3(g)H98.3 kJmol1DSO2(g)O2(g)SO3(g)H49.2 kJmol1A根据题意可知，实际参加反应的SO2为1 mol，即1 mol SO2和0.5 mol

9、 O2完全反应时，放出热量98.3 kJ，那么当2 mol SO2完全反应时，即可放出热量196.6 kJ，A项正确。4氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：_。(2)若已知下列数据化学键HHNN键能/(kJmol1)435943试根据表中及图中数据计算NH键的键能为_kJmol1。(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g)H1a kJmol1N2(g)O2(g

10、)=2NO(g)H2b kJmol1求：若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热H3_kJmol1(用含a、b的式子表示)。解析(1)由图像可知，该反应为放热反应，且生成1 mol NH3(g)时，放出的热量为(300254) kJ46 kJ。故N2和H2反应的热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1。(2)设NH键的键能为x，故反应热H92 kJmol1(3435943) kJmol16x，x390 kJmol1。(3)3，可得4NH3(g)6NO(g)=5N2(g)6H2O(g)，故其反应热H3ba，故1 mol NH3还原NO至N2，反应热为 kJmol1。答案(1)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1(2)390(3) 5