如何應用蓋斯定律計算化學反應的焓變

時間 2021-09-12 17:15:20

1樓:爪機粉絲

: 化學反應相加等於含變相加,化學反應想減等於含變想減,然後你乘以不同的係數,焓變也要乘以相同的係數 然後湊你需要的化學反映即可。 反應熱是+的就是放熱,反應熱是-的就是吸熱,當遇到多個反應式時可以根據反應物與生成物相抵消的原理吧反應熱相加(注意+-號),還有把係數配平最關鍵。

使用該定律要注意: 1、蓋斯定律只適用於等溫等壓或等溫等容過程,各步反應的溫度應相同; 2、熱效應與參與反應的各物質的本性、聚集狀態、完成反應的物質數量,反應進行的方式、溫度、壓力等因素均有關,這就要求涉及的各個反應式必須是嚴格完整的熱化學方程式。 3、各步反應均不做非體積功。

4、各個涉及的同一物質應具有相同的聚集狀態。 5、化學反應的反應熱(△h)只與反應體系的始態或終態有關,而與反應途徑無關。 蓋斯定律的經典例題:

稱取等質量為(ag)膽礬兩份。把一份溶於b**中,測知其溶解時吸收q 1 kj熱量;把另一份脫水後溶於b**中,測得其溶解時放熱q 2 kj。 (1)膽礬的溶解熱為______kj·mol — 1 ,是______(填」吸熱」或「放熱」) (2)無水硫酸銅的溶解熱為______kj·mol — 1 ,是______過程。

(3)從以上資料可知,膽礬脫水是______過程,1mol膽礬脫水需______kj·mol — 1 熱量。 16、目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤氣,使用天然氣作為居用燃料對環境更為有利。管道煤氣的主要成分是co、h 2 和少量烴類,天然氣的主要成分是ch 4 。

它們的燃燒反應如下: 根據以上化學方程式判斷:燃燒相同體積的管道煤氣和天然氣,消耗空氣體積較大的是_________。

因此燃燒管道煤氣的灶具如需改燒天然氣,灶具的改進方法是_________進風口(填增大或減小),如不作改進可能產生的不良結果是_________________。管道煤氣中含有的烴類,除甲烷外,還有少量乙烷、丁烷等,它們的某些性質見下表: 試根據以上某個關鍵資料解釋冬天嚴寒的季節有時管道煤氣火焰很小,並且呈斷續狀態的原因是_____________________。

17、在101kpa時,h 2 在1.00molo 2 中完全燃燒生成2.00mol液態h 2 o。

(1)放出571.6kj的熱量,h 2 的燃燒熱為________,表示h 2 燃燒熱的熱化學方程式為____________。 (2)1.

00l 1.00mol/l h 2 so 4 溶液與2.00l 1.

00mol/l naoh溶液完全反應,放出114.6kj的熱量,該反應的中和熱為___________,表示其中和熱的熱化學方程式為____________________。 答案與提示 1、c 依據反應熱的概念,表示按照方程式係數的物質的量反應時吸收或放出的熱量,單位是kj·mol-1,該方程式表示:

1mol碳和1mol水蒸氣反應生成1mol一氧化碳氣體和1mol氫氣,並吸收131.3kj的熱量。特別要指明水的狀態。

2、d 題目中給出的資料意義是:燃燒1g的甲烷放出55.625kj的熱量,應該換算成燃燒1mol甲烷放出的熱量為890kj。

熱化學方程式為:ch4(g)+2o2(g)=co2(g)+2h2o(l);△h=-890kj·mol-1其他係數與熱量相對應的方程式均正確。 3、d 由題可知:

,因為苯的能量比環己二烯能量低,故苯比環己二烯穩定,故c錯;環己二烯加氫是放熱過程,a錯;苯加氫到環己烷由上圖可知是放熱過程,b錯。 4、a x、y獲得兩個電子就達到穩定結構,故它們屬於via族,由於x得到電子放出的熱量多,故x形成的離子更穩定,即x的非金屬性比y強;z、w失去一個電子達到穩定結構,它們屬於ia族,w失去電子吸收的能量多,則w比z難失電子,故金屬性z大於w。形成離子化合物最可能是金屬性強的與非金屬性強的元素化合,即z2x。

5、c 反應放出或吸收的熱量的多少,跟反應物和生成物的聚集狀態有密切關係。a中兩式僅生成物中水的狀態不同,由於生成液態水比生成氣態水放熱多,所以q1>q2;b中兩式僅硫的狀態不同,由於固態硫變成氣態硫要吸收熱量,所以q1>q2;c中固態碳與氧氣完全反應生成二氧化碳,放出的熱量q2應大於不完全燃燒時生成一氧化碳放出的熱量q1;d中二式各物質的量不同,有q1=2q2的關係,故本題的答案應為c。 6、c 在100gc中有 變為co,有 變為co2,故與c完全燃燒相比,損失的熱量就是co繼續燃燒放出的熱量,依據熱化學方程式,知損失的熱量為 。

7、d 因為稀醋酸是弱電解質,在電離時吸熱,濃h2so4溶於水時放熱。故中和時放出的熱量q(h2so4)>q(hno3)>q(hac),又因放熱反應中,△h為負值,即△h=-q,故△h2<△h3<△h1。 8、ac a錯。

在放熱反應中有一些需加熱以提供必需的能量來引發反應,如煤的燃燒。c錯在有些吸熱反應並不需要加熱,如ba(oh)2晶體與nh4cl的反應,hac的電離等吸熱過程,均不需要加熱。 9、ad a項中的10na個電子轉移即有1molc2h2燃燒,所以放出的熱量為1300kj,d項中有8na個碳氧共用電子對,即有2mol co2 生成,故放出1300kj的熱量。

10、cd naoh與co2反應可生成na2co3,也可以生成nahco3,若生成na2co3,則n(naoh)=0.4mol。 所以此時1mol乙醇完全燃燒放出5q熱量,若反應產物為na2co3和nahco3的混合物,則1mol乙醇完全燃燒放出的熱量為5q~10q之間。

11.cd 此類題可舉例證明。 a、煤的燃燒需要加熱才能發生,但,煤燃燒放熱。 b、也可用a的例子說明。

c、當反應物的總能量>生成物的總能量時,反應放熱;反之吸熱。 d.吸熱反應在一定條件下(如常溫、加熱等)也能發生反應 12、 解析: 由蓋斯定律,要得到金剛石和石墨的轉化關係,可將兩個熱化學方程式相減即可。

設反應的熱效應為△h 3 ,則△h3=△h1-△h2=-395.41kj/mol+393.51kj/mol=-1.

90kj/mol。 即c(金剛石、s)=c(石墨、s);△h=-1.90kj/mol。

可見金剛石轉化為石墨放出熱量,說明石墨的能量更低,比金剛石穩定。 由十字交叉法: 可得二者物質的量比。

答案: c(金剛石、s)=c(石墨、s);△h=-1.90kj/mol;石墨; 13、 解析:

1molb2h6(g)完全燃燒,生成液態水放出的熱量為649.5kj÷0.3=2165kj。

因此熱化學方程式為:b2h6(g)+3o2=b2h3(s)+3h2o(l);△h=-2165kj·mol-1。若反應生成的3mol h2o(l)全部轉化為氣態水,則需吸收熱量44kj·mol-1×3mol=132kj,則0.

5mol b2h6(g)完全燃燒生成氣態水時放出的熱量為: 答案: b2h6(g)+3o2(g)=b2h3(s)+3h2o(l);△h=-2165kjmol-1 ;1016.

5 14、 解析: mg與鹽酸反應放熱,而ca(oh)2的溶解度隨溫度的升高而減小,燒杯中含有ca(oh)2析出。當反應物總能量大於生成物總能量時,反應放熱。

答案: (1)①鎂片上有大量氣泡產生; ②鎂片逐漸溶解; ③燒杯中析出晶體 (2)鎂與鹽酸反應產生氫氣,該反應為放熱反應,ca(oh)2在水中的溶解度隨溫度升高而減小,故析出ca(oh)2晶體 (3)mg+2h+=mg2++h2↑ (4)小於 15、 解析: ⑴由溶解熱的定義:

一定溫度及壓力下(通常為298k和101kpa),一定量的溶質溶解於某溶劑中產生的熱效應。溶質的量為1mol時為摩爾溶解熱,中學把溶解熱理解為摩爾溶解熱。因此,可計算如下:

cuso4·5h2o(s)=cuso4(aq)+5h2o(l);△h 250g q a g q1 所以 ⑵ag膽礬失水後溶於水中放出q 2 kj熱量 cuso4·5h2o~cuso4 250g 160g a g cuso4(s)=cuso4(ag);△h′ 160g q′ q2 所以 ⑶ 設cuso4·5h2o分解為cuso4和5h2o的熱效應為△h。 根據⑴可知:①cuso4·5h2o(s)= cuso4(aq)+5h2o(l);△h 1 =+250q 1 /a kj·mol — 1 根據⑵可知:

②cuso4(s)= cuso4(ag);△h 2 =-250q 2 /a kj·mol — 1 ①-②得: cuso4·5h2o(s)=cuso4(s)+5h2o(l);△h =△h 1 -△h 2 ∴△h =△h 1 -△h 2 = 故此過程為吸熱熱反應。 答案:

(1)250q 1 /a 吸熱 (2)250q 2 /a 放熱 (3)吸熱 250(q 1 +q 2 )/a 16、 天然氣;增大;天然氣不完全燃燒,產生有毒的co;丁烷遇冷凝結為液體,使管道流通不暢。 17、 解析: h2的燃燒熱應以燃燒1mol h2為標準,當h2完全燃燒生成2.

00mol h2o時,需燃燒2.00 mol h2。故h2的燃燒熱為 。

中和熱以生成1mol h2o為標準,而1.00 mol/l h2so4溶液與2.00l 1.

00mol/lnaoh溶液反應生成2 mol h2o,故該反應的中和熱為 。書寫表示燃燒熱與中和熱的熱化學方程式時,必須體現燃燒熱與中和熱的研究標準。 答案:

(1)285.8kj/mol ;△h=-285.8kj/mol (2)57.

3kj/mol ;△h=-57.3kj/mol 熱化學方程式的書寫應注意三個問題 ① 註明參加反應各物質的聚集狀態; ② 標出反應熱數值,放熱反應的δh為「-」,吸熱反應的δh為「+」; ③ 由於熱化學方程式的係數只表示物質的量,不表示分子或原子的個數,故係數可用分數表示。 例1 4 g硫粉完全燃燒時放出37 kj熱量,該反應的熱化學方程式是__________________。

二、反應熱的簡單計算 例2 一定質量的無水乙醇完全燃燒時放出的熱量為q,它所生成的co 2 用過量的石灰水完全吸收可得100 g caco 3 沉澱,則完全燃燒1 mol無水乙醇放出的熱量是( ) (a)0.5q (b)q (c)2q (d)5q 例3 2023年蓋斯提出了蓋斯定律:「不管化學反應是一步完成還是分數步完成,這個過程的熱效應是相同的。

」火箭發射時可用肼(n 2 h 4 )為燃料以及no 2 作氧化劑,這兩者反應生成n 2 和水蒸氣,已知:n 2 (g)+2o 2 (g)=2no 2 (g) δh=+67.7 kj/mol n 2 h 4 (g)+o 2 (g)=n 2 (g)+2h 2 o(g) δh=-534 kj/mol。

寫出肼與no 2 反應的熱化學方程式。 例4 根據蓋斯定律,化學反應的反應熱=生成物的總鍵能-反應物的總鍵能(鍵能是指斷開 1 mol化學鍵需吸收的能量)。已知h—h、cl—cl、h—cl 鍵的鍵能分別為436 kj/mol、247 kj/mol、431 kj/mol,求h 2 +cl 2 =2hcl的反應熱。

例5.在同溫同壓下,下列各組熱化學方程式q 2 >q 1 的是( ) (a)2h 2 (g)+o 2 (g)=2h 2 o(g) δh=-q 1 2h 2 (g)+o 2 (g)=2h 2 o(l) δh=-q 2 (b)s(g)+o 2 (g)=so 2 (g) δh=-q 1 s(s)+o 2 (g)=so 2 (g) δh=-q 2 (c)c(s)+1/2o 2 =co(g) δh=-q 1 c(s)+o 2 =co 2 (g) δh=-q 2 (d)h 2 +cl 2 =2hcl δh=-q 1 1/2h 2 +1/2cl 2 =hcl δh=-q 2 三、反應熱的意義 熱化學方程式中的反應熱表示某狀態的反應物按反應方程式中的物質的量(反應物的係數)完全反應時的熱效應,而不論該反應事實上是否完全進行。 例6 298 k時,合成氨反應的熱化學方程式為:

n 2 (g)+3h 2 (g) 2nh 3 (g) δh=-92.4 kj/mol。在該溫度下,取1 mol n 2 和3 mol h 2 放在密閉容器,在催化劑存在時進行反應,測得反應放出的熱量總是小於92.

4 kj。其原因是_______________________________________________。 四、利用反應熱判斷物質的穩定性 物質內部所含的能量越低,則該物質越穩定。

根據反應的熱效應,可比較物質內部能量的高低。 例7 已知石墨和金剛石燃燒的熱化學方程式如下: c(石墨)+o 2 (g)=co 2 (g) δh=-393.

8 kj/mol c(金剛石)+o 2 (g)=co 2 (g) δh=-395.2 kj/mol 試比較金剛石和石墨的穩定性。 熱化學方程式書寫及反應熱計算專題答案 1.

s(s)+o 2 =so 2 (g) δh=-296 kj/mol 2.c 3.2n 2 h 4 (g)+2no 2 (g)=3n 2 (g)+4h 2 o(g) δh=-1135.

7 kj/mol 4.-[431×2-(436×1+247×1)]=-179 kj/mol 5.a c 6.

該熱化學方程式表示1 moln 2 和3 molh 2 完全反應生成2 molnh 3 時放熱92.4 kj/mol,因反應可逆,在密閉容器中達平衡時,1 moln 2 和3 molh 2 不能完全反應生成2 molnh 3 ,因而放熱小於92.4 kj 7、由①-②得, c(石墨,s)=c(金剛石,s) δh=+1.

4 kj/mol,可見石墨轉變成金剛石吸熱,石墨內部能量較低,故穩定。

如何講解化學反應速率最好

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