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熱化學(xué)方程式計算方法和書寫

　　熱化學(xué)的計算方法：

熱化學(xué)方程式計算方法和書寫

　�、俑鶕�(jù)能量：△H =E總(生成物)-E總(反應(yīng)物)

　�、诟鶕�(jù)鍵能：△H =E總(斷鍵)-E總(成鍵)

　　③燃燒熱：Q(放) =n(可燃物)·△H(燃燒熱)

　　④中和熱：Q(放) =n(H2O )·△H(中和熱)

　�、輰ⅵ看作是熱化學(xué)方程式中的一項，再按普通化學(xué)方程式的計算步驟、格式進行計算，得出有關(guān)數(shù)據(jù)。

　�、奕绻粋€反應(yīng)可以分幾步進行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的，即蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。

　　熱化學(xué)方程式的書寫：

　　一.定義

　　表示化學(xué)反應(yīng)中吸收或放出的熱量的化學(xué)方程式。

　　注意：

　　1.熱化學(xué)方程式不僅可以表示化學(xué)反應(yīng)過程中的物質(zhì)變化，也可以表示反應(yīng)中的能量變化。

　　2.中學(xué)化學(xué)中的四大守恒定律：質(zhì)量守恒：所有反應(yīng)都遵守。能量守恒：所有反應(yīng)都遵守。得失電子守恒：氧化還原反應(yīng)遵守。電荷守恒：離子反應(yīng)遵守。

　　二.書寫原則

　　與普通化學(xué)方程式相比，書寫熱化學(xué)方程式除了要遵守書寫化學(xué)方程式的`要求外還應(yīng)注意以下幾點：

　　1.熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表示物質(zhì)的分子或原子數(shù)。因此化學(xué)計量數(shù)以“mol”為單位，數(shù)值可以是小數(shù)或分數(shù)。

　　2.反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱△H也不同。因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，g是氣態(tài)，l是液態(tài)，S是固態(tài)，aq是溶液，由于已經(jīng)注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，所以熱化學(xué)方程式中不用↓和↑。

　　3.反應(yīng)熱△H與測定條件如溫度、壓強等有關(guān)。因此書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注明△H的測定條件。若不注明，則表示在298K、101325Pa下測定的。

　　4.在所寫的化學(xué)方程式的右邊寫下△H的“+”與“-”、數(shù)值和單位，方程式與△H應(yīng)用空格隔開。若為放熱反應(yīng)，△H為“-”，若為吸熱反應(yīng)，△H為“+”，由于△H與反應(yīng)完成的物質(zhì)的量有關(guān)，所以化學(xué)計量數(shù)必須與△H相對應(yīng)。當反應(yīng)逆向進行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反�！鱄的單位為kJ/mol。

　　例1. 0.3 mol氣態(tài)高能燃料(分子式B2H6)，在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5 kJ的熱量，則其熱化學(xué)方程式為________________。

　　解析：1molB2H6(g)完全燃燒，生成液態(tài)水放出的熱量為649.5 kJ÷0.3=2165 kJ。因此熱化學(xué)方程式為：B2H6 (g)+3O2 (g)=B2O 3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ∕mol。

　　三.正誤判斷

　　1.檢查△H的單位是否正確。

　　2.檢查△H的“-”“+”是否與放熱、吸熱一致。

　　3.檢查物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否標明及標明的聚集狀態(tài)是否正確。

　　4.檢查△H是否與反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量相對應(yīng)(成正比)。

　　例2.已知在101 kPa、25℃條件下，2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣放出484kJ的熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是( )

　　A.H2O(g)=H2 (g)+ 1/2O2(g) △H=+242 kJ∕mol

　　B. 2H2 (g)+ O2(g) =2H2O(l) △H=-484 kJ∕mol

　　C. H2 (g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=+242 kJ∕mol

　　D. 2H2 (g)+ O2(g) =2H2O(g) △H=+484 kJ∕mol

　　解析：熱化學(xué)方程式的正誤判斷(從右往左進行)：1.檢查△H的單位是否正確。2.檢查△H的“-”“+”是否與放熱、吸熱一致。3.檢查物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否標明及標明的聚集狀態(tài)是否正確。4.檢查△H是否與反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量相對應(yīng)(成正比)。

　　1 mol H2完全燃燒生成水蒸氣時放出的熱量為484 kJ∕2=242 kJ，故C、D選項中熱量應(yīng)為負值，不正確;B選項H2O的狀態(tài)應(yīng)為氣態(tài)，不正確;由于H2O的分解與化合，反應(yīng)方向相反，吸熱和放熱的數(shù)值相等，A正確。

　　四.應(yīng)用

　　1.蓋斯定律及其應(yīng)用

　　化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。即如果一個反應(yīng)可以分幾步進行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的。即：

　　例3已知：2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H1=-483.6kJ/mol

　　H2O(g)=H2O(l) △H2=-44.0kJ/mol

　　則2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) △H=?

　　解析：根據(jù)蓋斯定律，

　　△H =△H 1+2△H 2=-483.6 kJ/mol+2×(-44.0 kJ/mol)

　　=-571.6 kJ/mol

　　2.判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性大小

　　物質(zhì)內(nèi)部所含的能量越低，則該物質(zhì)越穩(wěn)定。根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)，可比較物質(zhì)內(nèi)部能量的高低。

　　例4已知25 ℃、101 kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為

　�、貱(石墨，S)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.51 kJ/mol

　�、贑(金剛石，S)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-395.41 kJ/mol

　　據(jù)此判斷，由石墨制備金剛石是___反應(yīng);等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的__。