《化學反應原理》第一章第一節化學反應的熱效應

2022-10-15 16:24:15 字數 4130 閱讀 1369

第一章第1節化學反應的熱效應

【基礎知識梳理】

1.寫出298k時,下列反應的熱化學方程式:

(1)3molno2(g)與1molh2o(l)反應生成hno3(aq)和no(g),放熱138kj。

(2)用co(g)還原1molfe2o3(s),放熱24.8 kj。

(3)1molhgo(s)分解為液態汞和氧氣,吸熱90.7 kj。

2.請解釋下述熱化學方程式表示的含義:

4nh3 (g) + 5o2(g) == 4no(g) + 6h2o(g) △h= -950 kj·mol-1

若將此化學方程式中各物質的係數均乘以2,應如何書寫熱化學方程式?

3. 回答下列問題:

(1)h2(g) + cl2(g) == 2 hcl (aq) ①

h2(g) + cl2(g) == 2 hcl (g) ②

在相同溫度下,反應①比反應②釋放的能量多,為什麼?

(2)ch2 = ch2 (g) + h2(g) == ch3 ch3(g

ch3ch2 = ch2 (g) + h2(g) == ch3ch2ch3(g

在相同條件下,反應③和反應④釋放的能量幾乎相等,從化學鍵的角度分析,原因是什麼?

【能力提公升】

問題1.已知c(s,石墨) + o2(g)==co2(g),△h1=-393.5 kj·mol-1

co (g) +1/2 o2(g) ==co2(g),△h2=-283.0 kj·mol-1

試利用298k時上述反應焓變的實驗資料,計算此溫度下c(s, 石墨)+1/2 o2(g)==co (g)的反應焓變。

問題2.已知c(s,石墨) + o2(g) ==co2(g),△h1= -393.5 kj·mol-1

2h2(g) + o2(g) ==h2o (l), △h2= -571.6 kj·mol-1

2c2h2(g) + 5o2(g) == 4co2(g)+2h2o (l), △h3= -2599kj·mol-1

試利用298k時上述反應焓變的實驗資料,計算此溫度下c(s, 石墨)和h2(g)生成1mol c2h2(g)的反應焓變。

【拓展訓練】

1.下列說法正確的是 ( )

a.熱化學方程式中,化學式前面的化學計量數既可表示微粒數,又可表示物質的量。

b.熱化學方程式中,如果沒有註明溫度和壓強,則表示在標準狀況下測得的資料。

c.書寫熱化學方程式時,不僅要註明反應熱的符號和數值,還要註明各物質的聚集狀態。

d.凡是化合反應都是放熱反應,分解反應都是吸熱反應。

2.下列說法中,正確的是( )

a.在化學反應中,發生物質變化的同時不一定發生能量變化

b. △h的大小與熱化學方程式中物質的係數無關

c.反應產物的總焓大於反應物的總焓,△h>0

d. 若用50ml 0.55mo1·l—1的氫氧化鈉溶液,分別與50ml 0.50mo1·l—1的鹽酸和50ml 0.50mo1·l—1的硝酸充分反應,兩反應測定的反應熱不相等

3.在25℃、101kpa下,1g甲醇燃燒生成co2和液態水時放熱22.68kj,下列熱化學方程式正確的是( )

a.ch3oh(l)+ 22 ).法中正確的是o2(g)==co2(g)+2h2o(l);△h=+725.8kjmol-1

b.2ch3oh(l)+3o2(g)==2co2(g)+4h2o(l);△h=-1452kjmol-1

c.2ch3oh(l)+3o2(g)==2co2(g)+4h2o(l);△h=-725.8kjmol-1

d.2ch3oh(l)+3o2(g)==2co2(g)+4h2o(l);△h=+1452kjmol-1

4.在一定條件下,co和ch4燃燒的熱化學方程式分別為:2co(g)+o2(g)=2co2(g), △h=

-566kj·mol1,ch4(g)+2o2(g)=co2(g)+2h2o(l), △h= -890kj·mol1由1 mol co和3 mol ch4組

成的混和氣在上述條件下完全燃燒時,釋放的熱量為

a.2912 kjb.2953 kjc.3236 kj d.3867 kj

5.在同溫同壓下,下列各組熱化學方程式中,△h2>△h 1的是

a.2h2(g)+o2(g)=2h2o(g), △h 1; 2h2(g)+o2(g)=2h2o(l), △h2

b.s(g)+o2(g)=so2(g), △h 1; s(s)+o2(g)=so2(g), △h2

c.c(s)+ o2(g)=co(g), △h 1; c(s)+o2(g)=co2(g), △h2

d. h2(g)+ cl2(g)=hcl(g), △h 1;h2(g)+cl2(g)=2hcl(g), △h2

選擇題答題欄

二、填空

6. 0.3molb2h6(氣態高能燃料)在氧氣中燃燒,生成固態三氧化二硼和液態水,放出649.5kj熱量,請寫出該反應的熱化學方程式

7. 50 ml 0.50 mol·l-1鹽酸與50 ml 0.

55 mol·l-1 naoh溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。

回答下列問題:

(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是

(2)燒杯間填滿紙屑的作用是

(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數值填「偏大」、「偏小」或「無影響」)

(4)實驗中改用60 ml 0.50 mol·l-1鹽酸跟50 ml 0.55 mol·l-1 naoh溶液進行反應,與上述實驗相比,所放出的熱量________(填「相等」或「不相等」),所求中和熱________(填「相等」或「不相等」),簡述理由

(5) 50 ml 0.50 mol·l-1醋酸跟50 ml 0.55 mol·l-1 naoh溶液進行反應,與上述實驗相比,所放出的熱量________(填「相等」或「不相等」)。

8. 在25℃,101kpa時,已知:c(s,石墨) + o2(g)==co2(g); △h =-393.5kj/mol

c(s,金剛石) + o2(g)==co2(g); △h = -395.51kj/mol

⑴金剛石轉化為石墨的熱化學方程式

⑵由熱化學方程式來看化學性質更穩定的碳的同素異形體是_________

⑶完全燃燒相同質量的石墨和金剛石放出的熱量多。

9.已知在發射衛星時可用肼(n2h4)為燃料和no2作氧化劑,這兩者反應生成n2和水蒸氣,又已知: ①n2(氣)+2o2(氣)==2no2(氣); △h=67.7kj/mol

②n2h4(氣)+o2(氣)=n2(氣)+2h2o(氣); △h =-534kj/mol

試寫出肼與no2反應的熱化學方程式

【學生自命題】

【小結】書寫熱化學方程式注意的問題

①要在反應物和生成物的化學式後面用括號註明各物質的聚集狀態

②在△h後要註明反應溫度(對於298k時進行的反應,可以不註明溫度)

③△h的單位是j/mol或kj/mol

④若化學方程式中各物質的係數加倍,則△h數值的絕對值也加倍;若反應逆向進行,則△h的數值改變符號,但絕對值不變。

問題1. 解:設此反應分兩步進行:

c(s,石墨) + o2(g)==co2(g) △h1=-393.5kj/mol

co2(g) == co (g) +1/2 o2(gh2,=283.0kj/mol

兩步反應相加得總反應:c(s,石墨)+1/2 o2(g)==co (g) △h3=?

根據蓋斯定律得:△h3=△h1 +△h2,=-110.5 kj/mol

問題2.解: c(s,石墨) + o2(g)==co2(gh1=-393.5kj/mol

2h2(g)+o2(g)==2h2o(lh2=-571.6 kj/mol

2c2h2(g)+5o2(g)==4 co2(g)+ 2h2o(l) △h3=-2599 kj/mol

方程式×2+×1/2-×1/2得:2c(s,石墨)+ h2(g)= c2h2(g) △h4=?

根據蓋斯定律得:△h4=△h1×2+△h2×1/2-△h3×1/2=226.7 kj/mol

小結:運用蓋斯定律進行有關反應熱計算的步驟:

1.寫出所求反應的化學方程式

2.根據該方程式的反應物、生成物、係數來改變已知反應的方程式係數和方向,並將改變後的方程式相加得到所求反應的方程式

3.將△h隨方程式係數和方向改變並相加。

化學第一章第一節

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