萬(wàn)旭峰
化學(xué)是一門(mén)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脂嵥榈膶W(xué)科,很多學(xué)生在化學(xué)考試中之所以失分,并不是因?yàn)橹R(shí)儲(chǔ)備不夠,而是在考試中由于忽視細(xì)節(jié)而引發(fā)各種失誤所致,甚至于有些失誤會(huì)頻繁出現(xiàn),成為頑疾。因此規(guī)范細(xì)節(jié),完善解題步驟顯得尤為重要。本文探究在熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及應(yīng)用中,把一些細(xì)節(jié)規(guī)范為解題步驟,以減少各種無(wú)謂失分。
一、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)
例1已知在25℃,101 kPa下,1 g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放熱22.68 kJ。書(shū)寫(xiě)甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式。
書(shū)寫(xiě)步驟:
步驟1.寫(xiě)出正確的的化學(xué)方程式:
2CH3OH+3O22CO2+4H2O
注意點(diǎn):
(1)物質(zhì)前面的系數(shù)可以出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。
(2)表示燃燒熱時(shí),可燃物前面系數(shù)為1。表示中和熱時(shí),水前面系數(shù)為1。
步驟2.注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài).:氣體用“g”,液體用“l(fā)”,固體用“s”,溶液用“aq”。
2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)
注意點(diǎn):
(1)互為同素異形體的物質(zhì)用同一化學(xué)式表示時(shí),在標(biāo)明狀態(tài)的基礎(chǔ)上還要加上物質(zhì)的名稱來(lái)區(qū)別,
如:C(石墨,s)、C(金剛石,s)。
(2)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式,生成物必須為穩(wěn)定的氧化物,對(duì)C元素而言指CO2(g)、對(duì)H元素而言指H2O(l)。
步驟3.在熱化學(xué)方程式后邊書(shū)寫(xiě)“ΔH=”及“+”與“-”號(hào)和單位“kJ·mol-1(或 kJ/mol)”,如
2CH3OH(l)+3O2(g)
2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH= kJ·mol-1
注意點(diǎn):
(1)“ΔH=”與單位之間留空白用以填寫(xiě)數(shù)字。
(2)若無(wú)法判斷反應(yīng)為吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)則暫不寫(xiě)“+”“-”號(hào)。
步驟4.計(jì)算反應(yīng)熱,填空。
2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1451.52 kJ·mol-1
注意點(diǎn):
(1)ΔH必須與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng),計(jì)算反應(yīng)熱時(shí)必須按照熱化學(xué)方程式前面的計(jì)量數(shù)來(lái)進(jìn)行。
(2)根據(jù)反應(yīng)物與生成物的總能量計(jì)算:ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量
根據(jù)鍵能來(lái)計(jì)算:
ΔH=斷裂化學(xué)鍵所吸收的能量-形成化學(xué)鍵所放出的能量
二、熱化學(xué)方程式的正誤判斷
檢查判斷的原則是從簡(jiǎn)到繁。
例2已知25℃,101 kPa條件下,1 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣放出242 kJ熱量,下列熱化學(xué)方程式正確的是 ( )。
A.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=+484 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)
ΔH=-484 kJ·mol-1
C.H2+12O2H2O(g)
ΔH=-242 kJ·mol-1
D.H2O(g)H2(g)+12O2(g)
ΔH=+242 kJ·mol-1
判斷步驟:
步驟1.檢查ΔH的“+”“-”是否與吸熱、放熱一致。
A選項(xiàng)為放熱反應(yīng),ΔH應(yīng)該為負(fù)值。
步驟2.檢查物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否標(biāo)明及標(biāo)明的聚集狀態(tài)是否正確。
B選項(xiàng)中水應(yīng)為氣態(tài),C選項(xiàng)沒(méi)有標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài)。
步驟3.檢查ΔH是否與反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量相對(duì)應(yīng)(成正比)。表示燃燒熱(中和熱)時(shí),可燃物(水)前面計(jì)量數(shù)是否為1。
答案:D
三、比較反應(yīng)熱的大小
例3已知:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)2H2O(l)
ΔH2=b kJ·mol-1
③H2(g)+12O2(g)H2O(g)
ΔH3=c kJ·mol-1
④H2O(g)H2(g)+12O2(g)
ΔH4=d kJ·mol-1
下列關(guān)系式中正確的是( )。
A.aa>b
C.2c=b<0 D.a=2d>0
比較步驟:
步驟1.判斷反應(yīng)為吸熱或放熱反應(yīng),確定數(shù)值的正負(fù)。
其中a、b、c均為負(fù)值,只有d為正值。
步驟2.比較物質(zhì)前面系數(shù)和物質(zhì)的狀態(tài),判斷吸熱或放熱的多少。
②放熱最多、①放熱次之且是③的2倍。
步驟3.判斷得出結(jié)論。
答案:B
(收稿日期:2016-02-27)