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热化学方程式的书写、判断及应用

来源:未知作者:化学自习室 点击:所属专题: 热化学方程式
一、定义 表示化学反应中吸收或放出的热量的化学方程式。 注意: 1、热化学方程式不仅可以表示化学反应过程中的物质变化,也可以表示反应中的能量变化。 2、中学化学中的四大守恒定律:质量守恒:所有反应都遵守。能量守恒:所有反应都遵守。得失电子守恒:氧化还原反应

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一、定义

表示化学反应中吸收或放出的热量的化学方程式。

注意:

1、热化学方程式不仅可以表示化学反应过程中的物质变化,也可以表示反应中的能量变化。

2、中学化学中的四大守恒定律:质量守恒:所有反应都遵守。能量守恒:所有反应都遵守。得失电子守恒:氧化还原反应遵守。电荷守恒:离子反应遵守。

二、书写原则(从左往右进行)

与普通化学方程式相比,书写热化学方程式除了要遵守书写化学方程式的要求外还应注意以下几点:

1、热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数仅表示该物质的物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数。因此化学计量数以“mol”为单位,数值可以是小数或分数。

2、反应物和产物的聚集状态不同,反应热ΔH也不同。因此,必须注明物质的聚集状态,g___气态,l___液态,s___固态,aq___溶液,由于已经注明物质的聚集状态,所以热化学方程式中不用↓和↑。

3、反应热ΔH与测定条件如温度、压强等有关。因此书写热化学方程式应注明ΔH的测定条件。若不注明,则表示在298K、101325Pa下测定的。

4、在所写的化学方程式的右边写下ΔH的“+”与“-”、数值和单位,方程式与ΔH应用空格隔开。若为放热反应,ΔH为“-”,若为吸热反应,ΔH为“+”,由于ΔH与反应完成的物质的量有关,所以化学计量数必须与ΔH相对应。当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。ΔH的单位为kJ/mol。

例1、0.3 mol 气态高能燃料乙硼烷(分子式B2H6),在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ的热量,则其热化学方程式为________________。

解析:1mol B2H6(g)完全燃烧,生成液态水放出的热量为649.5 kJ÷0.3=2165 kJ。因此热化学方程式为:B2H6 (g)+3O2 (g)=B2O 3(s)+3H2O(l)  ΔH=-2165 kJ∕mol。

三、正误判断(从右往左进行)

1、检查ΔH的单位是否正确。

2、检查ΔH的“-”“+”是否与放热、吸热一致。

3、检查物质的聚集状态是否标明及标明的聚集状态是否正确。

4、检查ΔH是否与反应物或生成物的物质的量相对应(成正比)。

例2、已知在101 KPa、25℃条件下,2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气放出484kJ的热量,下列热化学方程式正确的是()

A.H2O(g)=H2 (g)+ 1/2O2(g) ΔH=+242 kJ∕mol

B.2H2 (g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH=-484 kJ∕mol

C.H2 (g)+ 1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=+242 kJ∕mol

D.2H2 (g)+ O2(g)=2H2O(g) ΔH=+484 kJ∕mol

解析:热化学方程式的正误判断(从右往左进行):

1.检查ΔH的单位是否正确。

2.检查ΔH的“-”“+”是否与放热、吸热一致。

3.检查物质的聚集状态是否标明及标明的聚集状态是否正确。

4.检查ΔH是否与反应物或生成物的物质的量相对应(成正比)。

1 mol H2完全燃烧生成水蒸气时放出的热量为484 kJ∕2=242 kJ,故C、D选项中热量应为负值,不正确;B选项H2O 的状态应为气态,不正确;由于H2O的分解与化合,反应方向相反,吸热和放热的数值相等,A正确。

四、应用

1、盖斯定律及其应用

化学反应的反应热只与反应体系的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。

例3、已知:2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH1=-483.6kJ/mol

H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44.0kJ/mol

则2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH=?

解析:根据盖斯定律,ΔH=ΔH1+2ΔH2=-483.6 kJ/mol+2×(-44.0 kJ/mol)=-571.6 kJ/mol

2、判断物质的稳定性大小

物质内部所含的能量越低,则该物质越稳定。根据反应的热效应,可比较物质内部能量的高低。

例4、已知25℃、101 KPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为

①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.51 kJ/mol

②C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-395.41 kJ/mol

据此判断,由石墨制备金刚石是___反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的__。

解析:由①-②得,C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ/mol,可见石墨转变成金刚石吸热,所以等质量时,石墨的能量比金刚石的低。

3、判断反应热的大小

例5、在同温同压下,下列三个反应所放出的热量分别用abc表示,则a、b、c的关系是___.

①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH=-a

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-b

③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-c

解析:上述三个反应虽均表示H2和O2的反应,但由于反应物的用量不同,生成物的聚集状态不同,三个反应的反应热各不相同。反应①和②分别表示2mol H2(g)燃烧生成2mol H2O(g)、H2O(l)放出的热量,由于同温同压下,2mol H2O(g)转变为2mol H2O(l)时要放出热量,故ab.而反应③表示1mol H2(g)燃烧生成1mol H2O(g)放出的热量,其化学计量数恰好是反应①的1/2,因而2ca。

(责任编辑:化学自习室)
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