高一化學(xué)熱化學(xué)方程式的書寫及計(jì)算方法

1、.高一化學(xué)熱化學(xué)方程式的書寫及計(jì)算方法與普通化學(xué)方程式相比，書寫熱化學(xué)方程式除了遵循書寫普通化學(xué)方程式外，還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：反響熱ΔH與測(cè)定的條件溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，因此書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明應(yīng)熱ΔH的測(cè)定條件。假設(shè)沒(méi)有注明，就默認(rèn)為是在25、101KPa條件下測(cè)定的。反響熱ΔH只能寫在標(biāo)有反響物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式的右邊。ΔH為“-表示放熱反響，ΔH為“+表示吸熱反響。ΔH的單位一般為kJ·mol-1kJ/mol。反響物和生成物的聚集狀態(tài)不同，反響熱ΔH不同。因此熱化學(xué)方程式必須注明物質(zhì)的聚

2、集狀態(tài)固體用“s、液體用“l(fā)、氣體用“g、溶液用“aq等表示，只有這樣才能完好地表達(dá)出熱化學(xué)方程式的意義。熱化學(xué)方程式中不標(biāo)“↑或“↓。熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)，因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。熱化學(xué)方程式是表示反響已完成的數(shù)量。由于ΔH與反響完成物質(zhì)的量有關(guān)，所以方程式中化學(xué)前面的化學(xué)計(jì)量系數(shù)必須與ΔH相對(duì)應(yīng)，假如化學(xué)計(jì)量系數(shù)加倍，那么ΔH也加倍。當(dāng)反響逆向進(jìn)展時(shí)，其反響熱與正反響的反響熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反響生成1 mol 水時(shí)的反

3、響熱叫中和熱。書寫中和熱的化學(xué)方程式應(yīng)以生成1 mol 水為基準(zhǔn)。反響熱可分為多種，如燃燒熱、中和熱、溶解熱等，在101Kpa時(shí)，1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。【例題1】25、101 kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2800 kJ/mol，那么以下熱化學(xué)方程式正確的選項(xiàng)是：A.Cs+1/2O2g=COg;H =-393.5 kJ/molB.2H2g+O2g=2H2Og;H =+ 571.6 kJ/molC.CH4g + 2O2g= CO2g + 2H2Og

4、;H =-890.3 kJ/molD.1/2C6H12O6s + 3O2g = 3CO2g + 3H2O1;H =-1400 kJ/mol解析：燃燒熱是指在101 kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量。對(duì)C而言穩(wěn)定的氧化物指CO2g、對(duì)H2而言穩(wěn)定的氧化物指H2Ol。所以A、B、C錯(cuò)誤，正確答案為D。答案：D【例題2】 充分燃燒a g乙炔氣體時(shí)生成1 mol 二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，那么乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的選項(xiàng)是：A.2C2H2g + 5O2g = 4CO2g + 2H2Ol H = -4b k J/molB.C2H2g + 5/2O2g =2C

5、O2g + H2Ol H =2b k J/molC.2C2H2g + 5O2g= 4CO2g + 2H2Ol H = -2b k J/molD.2C2H2g + 5O2g= 4CO2g + 2H2Ol H =b k J/mol解析：放熱反響中ΔH<0，所以B、D錯(cuò)誤。生成1 mol CO2時(shí)放出b kJ的熱量，所以，生成4 mol CO2時(shí)放出熱量為4b kJ，所以A正確。答案：A【例題3】09四川卷925 ，101 k Pa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反響的中和熱為57.3kJ/mol，辛烷的燃燒熱為5518 kJ/mol。以下熱化學(xué)方程式書寫正確的選項(xiàng)是A.2H+aq

6、+ SO42-aq + Ba2+aq +2OH-aq=BaSO4s +2H2O1 H=-57.3 kJ/molB.KOHaq + 1/2H2 SO4aq=1/2K2SO4aq + H2Ol H=-57.3kJ/molC.C8H18l + 25/2O2 g=8CO2 g+ 9H2O H=-5518 kJ/molD.2C8H18g + 25O2 g=16CO2 g+18H2O1 H=-5518 kJ/mol答案：B點(diǎn)撥：書寫表示燃燒熱的化學(xué)方程式時(shí)，可燃物的化學(xué)計(jì)量系數(shù)為1;產(chǎn)物應(yīng)為完全燃燒生成的穩(wěn)定氧化物，如C燃燒產(chǎn)物為CO2而不是CO，H2燃燒生成的是H2Ol，而不是H2Og。書寫表示中和熱的

7、熱化學(xué)方程式時(shí)，H2O的化學(xué)計(jì)量系數(shù)為1，并以此配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)。將ΔH看作是熱化學(xué)方程式中的一項(xiàng)，再按普通化學(xué)方程式的計(jì)算步驟、格式進(jìn)展計(jì)算，得出有關(guān)數(shù)據(jù)。假如一個(gè)反響可以分幾步進(jìn)展，那么各分步反響的反響熱之和與該反響一步完成時(shí)的反響熱是一樣的，即蓋斯定律：化學(xué)反響的反響熱只與反響的始態(tài)各反響物和終態(tài)各生成物有關(guān)，而與反響的途徑無(wú)關(guān)。如：【例題4】：1 mol H2分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收436 kJ的能量，1mol Cl2分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收243kJ的能量，由H原子和Cl 原子形成1mol HCl分子時(shí)釋放431kJ的能量。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是A.氫氣和氯氣

8、反響生成氯化氫氣體的熱化學(xué)方程式是H2g + Cl 2g =2HClgB.氫氣和氯氣反響生成2 mol氯化氫氣體，反響的H =183 kJ/molC.氫氣和氯氣反響生成2 mol氯化氫氣體，反響的H = -183 kJ/molD.氫氣和氯氣反響生成1 mol氯化氫氣體，反響的H = -183 kJ/mol解析：根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原那么和反響熱的計(jì)算方法：H =反響物鍵能總和-生成物鍵能總和，即H =436 kJ/mol + 243 kJ/mol -2×431 kJ/mol = -183 kJ/mol，因此正確的熱化學(xué)方程式是：H2g + Cl 2g =2HClg H = -18

9、3 kJ/mol。應(yīng)選C。點(diǎn)撥：熱化學(xué)方程式中的H必須標(biāo)明“+或“-符號(hào)，比較反響熱H的大小時(shí)，要注意帶符號(hào)“+或“-進(jìn)展比較。熱化學(xué)方程式中的反響熱數(shù)值表示反響物按方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)反響進(jìn)展到底時(shí)的熱量值，如反響是可逆反響，那么熱量值小于對(duì)應(yīng)的反響熱數(shù)值?；瘜W(xué)反響逆向進(jìn)展時(shí)，其反響熱的數(shù)值不變，但符號(hào)改變。【例題5】09寧夏卷2814分2SO2g + O2g =2SO3g 反響過(guò)程的能量變化如下圖。1 mol SO2g氧化為1 mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：1圖中A、C分別表示 、 ，E的大小對(duì)該反響的反響熱有無(wú)影響? 。該反響通常用

10、V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低?_，理由是 ;2圖中H =_ kJ·mol-1;3V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V2O5氧化SO2時(shí)，自身被復(fù)原為四價(jià)釩化合物;四價(jià)釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式 ;4假如反響速率υSO2為0.05 mol·L-1·min-1,那么υO2=_mol·L-1·min-1、υSO3 =_mol·L-1·min-1;5單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mo l-1，計(jì)算由

11、Ss生成3 mol SO3g的H=_要求計(jì)算過(guò)程。解析：1本小題考察反響物總能量高于生成物總能量為放熱反響，可得到A和C所表示的意義，E為活化能與反響熱無(wú)關(guān)，但是用催化劑可以降低活化能;2圖中表示的是2mol SO2的反響，因此H=-99×2kJ·mol-1;3依題意即可寫出：SO2 +V2O5 =SO3+2VO24VO2 + O2=2V2O5;4根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比答案：1反響物能量 生成物能量 2無(wú) 降低 因?yàn)榇呋瘎└淖兞朔错懙臍v程使活化能E降低 3-198 4 SO2 +V2O5 =SO3 +2VO2 4VO2 + O2 =2V2O5 40.025 0

12、.055Ss + O2g =2SO2g H1=-296 kJ·mol-1, SO2g+1/2O2g =SO3g H2=-99 kJ·mol-13Ss + 9/2O2g =3SO3g H =3H1+H2=-1185 kJ·mol-1【例題6】2019年·全國(guó)紅磷Ps和Cl2g發(fā)生反響生成PCl3g和PCl5g，反響過(guò)程和能量關(guān)系如下圖圖中的H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)根據(jù)上圖答復(fù)以下問(wèn)題1P和Cl2反響生成PCl3的熱化學(xué)方程式 ;2PCl5分解生成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式 ;上述分解反響是一個(gè)可逆反響，溫度T1時(shí)，在密閉容器中參加0

13、.80 mol PCl5，反響到達(dá)平衡時(shí)還剩余0.60 mol PCl5，其分解率α1等于 ;假設(shè)反響溫度由T1升高到T2，平衡時(shí)PCl5分解率α2，α2 α1 填“大于，“小于或“等于;3工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)展，先將P和Cl2反響生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反響生成PCl5。原因是 ;4P和Cl2分兩步反響生成1mol PCl5的H3= ;P和Cl2一步反響生成1mol PCl5的H4 H1填“大于，“小于或“等于;5PCl5與足量水反響，最終生成兩種酸，其化學(xué)方程式是 。解析：1由圖可以看出，1 mol P 在Cl2中

14、完全燃燒生成1 mol PCl3，放出的熱量為306kJ，所以P 在Cl2中完全燃燒生成PCl3的熱化學(xué)方程式為：Ps + 3/2Cl2g = PCl3g; H =-306 kJ/mol或2Ps + 3Cl2g = 2PCl3g;H = -612 kJ/mol。2中間產(chǎn)物PCl3和未反響的Cl2的總能量高于最終產(chǎn)物PCl3的能量，其H = -93 kJ/mol，所以有：PCl5g = PCl3g+Cl2g;H = 93 kJ/mol。分解率α1 =0.80 mol-0.60 mol/ 0.80 mol×100%=25%;由熱化學(xué)方程式知，此反響的正反響為吸熱反響，所以升

15、高溫度，平衡向正反響方向挪動(dòng)，PCl5的分解率增大，即α2大于α1。3由圖可以看出，P與Cl2反響生成PCl3，PCl3和Cl2進(jìn)一步反響生成PCl5，都是放熱反響，分兩步進(jìn)展且第二步降低溫度，有利于PCl5的生成，防止PCl5的分解。4由蓋斯定律可知，一步生成PCl5和兩步生成PCl5的總熱效應(yīng)相等，即H=-612 kJ/mol+-93 kJ/mol= -399 kJ/mol;5PCl5與足量水反響生成H3PO4和HCl，其化學(xué)方程式為：PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl答案：12Ps + 3Cl2g = 2PCl3g; H = -612kJ/mol

16、2PCl5g = PCl3g + Cl2g H =+ 93kJ/mol 25% 大于3因?yàn)镻Cl5分解反響是吸熱反響，溫度太高，不利于PCl5的生成。4-399 kJ/mol 等于5PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl點(diǎn)撥：熱化學(xué)方程式的系數(shù)即可以用分?jǐn)?shù)，也可以用整數(shù)。反響熱隨著系數(shù)的變化而變化。此題將化學(xué)圖像與熱化學(xué)方程式、反響熱等概念結(jié)合起來(lái)很好地考察了考生的觀察才能、思維才能等。要學(xué)會(huì)理解熱化學(xué)方程式的含義，并能純熟地根據(jù)題給信息寫出熱化學(xué)方程式來(lái)?！纠}7】2019年·海南白磷與氧可發(fā)生如下反響：P4 + 5O2 =P4O10。斷裂以下化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：P-P a kJ·mol-1、P-O b kJ·mol-1、P=O c kJ·mol-1、O=O d kJ·mol-1。根據(jù)圖示的分子構(gòu)造和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反響的H，其中正確的選項(xiàng)是A.6a + 5d-4c-12bkJ·mol1 B.4c + 12b