反應(yīng)焓變的計(jì)算

反應(yīng)焓變的計(jì)算篤學(xué)二反應(yīng)焓變得計(jì)算1、計(jì)算依據(jù)反應(yīng)熱計(jì)算得主要依據(jù)就是熱化學(xué)方程式、蓋斯定律等相關(guān)數(shù)據(jù)。2、應(yīng)用技巧化學(xué)反應(yīng)得熱效應(yīng)只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)過程無關(guān),反應(yīng)熱總值一定。如下圖表示始態(tài)到終態(tài)得反應(yīng)熱。則ΔH＝

=

。

ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5【慎思1】

化學(xué)反應(yīng)得焓變,就如我們爬山,不論選擇哪條路線,高度總就是相同得(如圖),請(qǐng)從理論上說明為什么化學(xué)反應(yīng)得焓變與化學(xué)反應(yīng)過程無關(guān)？提示化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒和能量守恒。在指定得狀態(tài)下,各種物質(zhì)得焓值都就是確定且唯一得,因此反應(yīng)不論就是一步完成,還就是分步完成,最初得反應(yīng)物和最終得產(chǎn)物都就是一樣得。反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物得焓得差值都就是一樣得?！旧魉?】

根據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)注意哪些問題？提示1、反應(yīng)焓變得數(shù)值與各物質(zhì)得系數(shù)成正比。因此熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)得系數(shù)改變時(shí),其反應(yīng)焓變得數(shù)值需同時(shí)做相同倍數(shù)得改變。2、正、逆反應(yīng)得反應(yīng)熱焓變得數(shù)值相等,符號(hào)相反。3、熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上得方程式相似,可以移項(xiàng)同時(shí)改變正負(fù)號(hào),各項(xiàng)得系數(shù)包括ΔH得數(shù)值可以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同得倍數(shù)。4、多個(gè)熱化學(xué)方程式可以相加或相減,ΔH也進(jìn)行相應(yīng)得相加或相減,得到一個(gè)新得熱化學(xué)方程式。5、熱化學(xué)方程式中得反應(yīng)焓變就是指反應(yīng)按照所給形式進(jìn)行完全時(shí)得反應(yīng)焓變。

蓋斯定律得應(yīng)用價(jià)值在于可以根據(jù)已準(zhǔn)確測定得反應(yīng)焓變來求實(shí)驗(yàn)難測或根本無法測定得反應(yīng)焓變,可以利用已知得反應(yīng)焓變計(jì)算未知得反應(yīng)焓變。1、同素異形體反應(yīng)焓變得求算及穩(wěn)定性得比較。2、根據(jù)一定量得物質(zhì)參加反應(yīng)放出得熱量(或根據(jù)已知得熱化學(xué)方程式),進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變得計(jì)算或大小比較?！纠?】1840年,瑞士化學(xué)家蓋斯提出了化學(xué)反應(yīng)得熱效應(yīng)僅與反應(yīng)物得最初狀態(tài)及生成物得最終狀態(tài)有關(guān),而與其中間步驟無關(guān)。按此規(guī)律,結(jié)合下述反應(yīng)方程式,回答問題。已知:(1)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)ΔH＝－176kJ·mol－1(2)NH3(g)＋H2O(l)===NH3·H2O(aq)ΔH＝－35、1kJ·mol－1(3)HCl(g)＋H2O(l)===HCl(aq)ΔH＝－72、3kJ·mol－1(4)NH3(aq)＋HCl(aq)===NH4Cl(aq)ΔH＝－52、3kJ·mol－1(5)NH4Cl(s)＋2H2O(l)===NH4Cl(aq)ΔH＝Q則第(5)個(gè)方程式中得反應(yīng)熱就是________。解析考查蓋斯定律得理解運(yùn)用。本題可用“加合法”,也可用“虛擬路徑法”。a、加合法(4)＋(3)＋(2)－(1)與(5)相比較得反應(yīng)熱就是16、3kJ·mol－1。b、虛擬路徑法設(shè)計(jì)反應(yīng)得虛擬過程則有:ΔH＝－35、1kJ·mol－1＋(－72、3kJ·mol－1)＋(－52、3kJ·mol－1)＋176kJ·mol－1＝16、3kJ·mol－1。答案16、3kJ·mol－1利用蓋斯定律進(jìn)行問題分析時(shí),常采用熱化學(xué)方程式加合法和虛擬途徑法。(1)加合法:根據(jù)需要將熱化學(xué)方程式進(jìn)行代數(shù)轉(zhuǎn)換,然后相加,得出所需要得熱化學(xué)方程式。轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)注意各物質(zhì)得系數(shù)與ΔH得數(shù)值同等倍數(shù)得改變,ΔH得符號(hào)也作相應(yīng)得改變。(2)虛擬途徑法先根據(jù)題意虛擬轉(zhuǎn)化過程,然后根據(jù)蓋斯定律列式求解,即可求得待求得反應(yīng)熱。解析答案P4(白磷,s)===4P(紅磷,s)

ΔH＝－29、2kJ·mol－1大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜1、根據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算:焓變與反應(yīng)物各物質(zhì)得物質(zhì)得量成正比。如:2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH1＝－571、6kJ·mol－1,生成2molH2O(l),ΔH＝－571、6kJ·mol－1;生成1molH2O(l),ΔH＝－285、8kJ·mol－1。2、根據(jù)反應(yīng)物和生成物得總焓計(jì)算ΔH＝H(反應(yīng)產(chǎn)物)－H(反應(yīng)物)3、依據(jù)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂與生成物化學(xué)鍵形成過程中得能量變化計(jì)算ΔH＝反應(yīng)物得化學(xué)鍵斷裂吸收得能量－生成物得化學(xué)鍵形成釋放得能量4、根據(jù)蓋斯定律得計(jì)算5、根據(jù)比熱公式求算:Q＝－c·m·ΔT【例2】發(fā)射衛(wèi)星時(shí)可用肼(N2H4)為燃料,用二氧化氮為氧化劑,這兩種物質(zhì)反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?。已?N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)

ΔH1＝67、7kJ·mol－1①N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－534kJ·mol－1②試計(jì)算1mol肼和二氧化氮完全反應(yīng)時(shí)放出得熱量為________,寫出肼與二氧化氮反應(yīng)得熱化學(xué)方程式:________。

解析由題意可知:N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH1＝67、7kJ·mol－1①,N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)

ΔH2＝－534kJ·mol－1②,根據(jù)蓋斯定律,令②×2－①得2N2H4(g)－N2(g)===2N2(g)＋4H2O(g)－2NO2(g),ΔH＝2ΔH2－ΔH1,整理得2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g),ΔH＝2ΔH2－ΔH1＝－534kJ·mol－1×2－67、7kJ·mol－1＝－1135、7kJ·mol－1,則1molN2H4與NO2完全反應(yīng)時(shí)放出得熱量為567、85kJ。答案567、85kJ

2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)

ΔH＝－1135、7kJ·mol－1利用蓋斯定律求解目標(biāo)反應(yīng)得ΔH或能量時(shí),應(yīng)先據(jù)題意列出該反應(yīng)得大致輪廓,調(diào)整已知反應(yīng)得系數(shù),利用反應(yīng)式得相加或相減,消去目標(biāo)反應(yīng)中不存在得物質(zhì)即可。答案C

請(qǐng)回答:(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)得熱化學(xué)反應(yīng)方程式:_________________________________________。(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知,1molCO(g)和1molH2(g)完全燃燒放出得熱量之和比1molC(s)完全燃燒放出得熱量多。甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多得熱量”;乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律做出下列循環(huán)圖:并據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出得熱量與煤直接燃燒放出得熱量相等”。請(qǐng)分析:甲、乙兩同學(xué)觀點(diǎn)正確得就是________(填“甲”或“乙”);判斷得理由就是______________________________。(3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點(diǎn),請(qǐng)列舉其中得兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):_______________________________________