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化学热反应计算

2011-10-26 13:10:54
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能源问题是社会热点问题,是高考必考知识,反应热的比较与计算是考查的重点,也是难点。题型以选择题为主,有时也以填空题的形式出现在综合题中,考查的角度:(1)化学键变化与能量大小的定性、定量判断;(2)反应热的计算;(3)盖斯定律的应用。



反应热的计算常见方法:


(1)利用键能计算反应热:通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能,键能通常用E表示,单位为kJ/mol或kJ·mol-1。方法:ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物),即ΔH等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。如反应H2(g)+Cl2(g) === 2HCl(g) ΔHE(H—H)+E(Cl—Cl)-2E(H—Cl)。


(2)由反应物、生成物的总能量计算反应热:ΔH=生成物总能量-反应物总能量。


(3)根据盖斯定律计算:


反应热与反应物的物质的量成正比。化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关.即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。例如:由图可得ΔH=ΔH1+ΔH2


   
   
  
 
 

 


(4)根据物质燃烧放热数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。


调研 SF6 是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。已知:1molS(s)转化为气态硫原子时吸收能量280kJ,断裂1molF-F、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH


A.-1780kJ/mol
B.-1220kJ/mol


C. -450kJ/mol D.
+430kJ/mol


解析 本题考查化学反应热的计算。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,旧键的断裂吸收热量,新键的生成放出热量,两个热量变化的总体效应即为反应的热效应。S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的热量为280kJ+160kJ×3=760kJ,新键生成放出的热量为330kJ×6=1980Kj,反应放出1220kJ的热量,ΔH=-1220 kJ/mol。答案:B


方法总结:利用已知反应的反应热求未知反应反应热的方法分为以下四步:(1)确定待求的反应方程式;(2)找出待求方程式中各物质出现在已知方程式中的位置;(3)根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理,调整计量数或调整反应方向;(4)实施叠加并检验上述分析。


强化闯关


1.有关化学键能数据如表:

晶体硅的燃烧热为989.2kJ·mol-1,则X的值为


A.423.3 B.460 C.832 D.920


21918年,Lewis提出反应速率的碰撞理论:反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件,但并不是每次碰撞都能引起反应,只有少数碰撞才能发生化学反应。能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞。
 

 

(1)HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图,其中属于有效碰撞的是________(ABC)



(2)20世纪30年代EyringPelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。图NO2CO反应生成CO2NO过程中的能量变化示意图,请写出NO2CO反应的热化学方程式:____________________________________

(3)过渡态理论认为,催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径,对大多数反应而言主要是通过改变过渡态,从而使有效碰撞所需要的能量发生变化。请在图中画出NO2CO反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图。


(4)进一步研究表明,化学反应的能量变化H)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单地理解为断开1 mol化学键所需吸收的能量,表中是部分化学键的键能数据:
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