雷范軍 樂(lè)善堂
化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算是高中化學(xué)的基本技能之一,也是每年高考必考的內(nèi)容之一。該部分主要涉及熱化學(xué)方程式的加減乘除、蓋斯定律的應(yīng)用、反應(yīng)熱的計(jì)算表達(dá)式或結(jié)果等知識(shí),下面根據(jù)課標(biāo)、教科書(shū)和高考考綱的要求,對(duì)該部分的重難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行剖析。
一、根據(jù)熱化學(xué)方程式的加減乘除計(jì)算反應(yīng)熱
例1 已知:①
②
③
(l)反應(yīng)①屬于_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)反應(yīng)①消耗8gCH4(g)時(shí),
(3)反應(yīng)②生成2 mol H2(g)時(shí),
(4)反應(yīng)③的
解析:(I),說(shuō)明反應(yīng)①屬于吸熱反應(yīng)。
(2)由可知,;由可知,
(3)由可知
(4)觀察可知,反應(yīng)①+②=③,則反應(yīng)③的△H3=反應(yīng)①的△H1+②的 △H2=
答案:(l)吸熱 (2)+103.2 (3) -82.0(4)+165.4
技巧點(diǎn)撥:(1)反應(yīng)熱與各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比,各物質(zhì)的系數(shù)減半,則焓變隨之減半,系數(shù)加倍時(shí),焓變隨之加倍。
(2)兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加減時(shí),焓變也隨之相加減。
二、根據(jù)蓋斯定律推斷反應(yīng)熱的計(jì)算表達(dá)式
例2 在298K、lOlkPa時(shí),已知:
②
③
則△H3與△H1和△H2間的關(guān)系正確的是
解析:為了約去2H2(g),觀察可知,反應(yīng)①;由蓋斯定律可知,反應(yīng)①的故選A。
答案:A
技巧點(diǎn)撥:2~4個(gè)熱化學(xué)方程式之間加減乘除時(shí),可以約去某些反應(yīng)物或產(chǎn)物,得到指定反應(yīng)物和產(chǎn)物的熱化學(xué)方程式,它們的焓變也可以進(jìn)行相應(yīng)的加減乘除,這樣就可以推斷焓變的計(jì)算表達(dá)式。
三、根據(jù)已知焓變的熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱的結(jié)果
例3 用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知:
①
②
③
在H2SO4溶液中,Cu與H2O2反應(yīng)生成和的反應(yīng)熱△H等于()。
解析:為了約去,觀察可知,由熱化學(xué)方程式①+1/2×②+③可知,的故選A。
答案:A
技巧點(diǎn)撥:利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱或書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的思路如下:
四、根據(jù)共價(jià)鍵的斷裂與形成計(jì)算反應(yīng)熱
例4 根據(jù)下圖所示的N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化情況,判斷下列說(shuō)法正確的是()。
A.N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)是放熱反應(yīng)
B.2 molO原子結(jié)合生成02(g)時(shí)需要吸收498kJ能量
C.1 mol NO(g)分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收632kJ能量
D.N2(g)+02(g)——2NO(g)的反應(yīng)熱
解析:946+498=1444>632×2=1264,即斷鍵吸收的總能量大于成鍵放出的總能量,因此N2(g)和O2(g)化合生成NO(g)的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故/\錯(cuò)。形成化學(xué)鍵時(shí)放出能量,斷開(kāi)化學(xué)鍵時(shí)吸收能量,同種化學(xué)鍵形成時(shí)所放出的能量與斷開(kāi)時(shí)所吸收的能量相等,故B錯(cuò),C正確。1444-1264=180,則N2(g)+02(g)=2NO(g)的反應(yīng)熱△H=,故D錯(cuò)。
答案:C
技巧點(diǎn)撥:從化學(xué)鍵角度分析,焓變?yōu)榉磻?yīng)物的鍵能總和與生成物的鍵能總和之差,即△H=E(反應(yīng)物)-E(生成物)。