焓变k算法
‘壹’ 关于熵变和焓变(大师们教教我谢了!)
熵变没有找到 先回答个焓变 希望对您有帮助
焓变
焓是物体的一个热力学能状态函数,焓变即物体焓的变化量。
在介绍焓之前我们需要了解一下分子热运动、热力学能和热力学第一定律:
1827年,英国植物学家布朗把非常细小的花粉放在水面上并用显微镜观察,发现花粉在水面上不停地运动,且运动轨迹极不规则。起初人们以为是外界影响,如振动或液体对流等,后经实验证明这种运动的的原因不在外界,而在液体内部。原来花粉在水面运动是受到各个方向水分子的撞击引起的。于是这种运动叫做布朗运动,布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动。从实验中可以观察到,布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。这表示分子的无规则运动跟温度有关系,温度越高,分子的无规则运动就越激烈。正因为分子的无规则运动与温度有关系,所以通常把分子的这种运动叫做分子的热运动。
在热学中,分子、原子、离子做热运动时遵从相同的规律,所以统称为分子。
既然组成物体的分子不停地做无规则运动,那么,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能。个别分子的运动现象(速度大小和方向)是偶然的,但从大量分子整体来看,在一定条件下,他们遵循着一定的统计规律,与热运动有关的宏观量——温度,就是大量分子热运动的统计平均值。分子动能与温度有关,温度越高,分子的平均动能就越大,反之越小。所以从分子动理论的角度看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志(即微观含义,宏观:表示物体的冷热程度)。
分子间存在相互作用力,即化学上所说的分子间作用力(范德华力)。分子间作用力是分子引力与分子斥力的合力,存在一距离r0使引力等于斥力,在这个位置上分子间作用力为零。分子引力与分子斥力都随分子间距减小而增大,但是斥力的变化幅度相对较大,所以分子间距大于r0时表现为引力,小于r0时表现为斥力。因为分子间存在相互作用力,所以分子间具有由它们相对位置决定的势能,叫做分子势能。分子势能与弹簧弹性势能的变化相似。物体的体积发生变化时,分子间距也发生变化,所以分子势能同物体的体积有关系。
物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的热力学能,也叫做内能。热力学能与动能、势能一样,是物体的一个状态量。
初中我们学过,改变物体内能的方式有两个:做功和热传递。
一个物体,如果它跟外界不发生热交换,也就是它既没有吸收热量也没有放出热量,则外界对其做功等于其热力学能的增量:
ΔU1=W
如果物体对外界做功,则W为负值,热力学能增加量ΔU1也为负值,表示热力学能减少。
如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么物体吸收的热量等于其热力学能的增量:
ΔU2=Q
如果物体放热,则Q为负值,热力学能增加量ΔU2也为负值,表示热力学能减少。
一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么物体热力学能的增量等于外界对物体做功加上物体从外界吸收的热量,即:
ΔU=ΔU1+ΔU2=Q+W
因为热力学能U是状态量,所以:
ΔU=ΔU末态-ΔU初态=Q+W
上式即热力学第一定律的表达式。
化学反应都是在一定条件下进行的,其中以恒容与恒压最为普遍和重要。
在密闭容器内的化学反应就是恒容过程。因为系统体积不变,而且只做体积功(即通过改变物体体积来对物体做功,使物体内能改变,如在针管中放置火柴头,堵住针头并压缩活塞,火柴头会燃烧),所以W=0,代入热一定律表达式得:
ΔU=Q
它表明恒容过程的热等于系统热力学能的变化,也就是说,只要确定了过程恒容和只做体积功的特点,Q就只决定于系统的初末状态。
在敞口容器中进行的化学反应就是恒压过程。所谓横压是制系统的压强p等于环境压强p外,并保持恒定不变,即p=p外=常数。由于过程恒压和只做体积功,所以:
W=W体积=-p外(V2-V1)=-(p2V2-p1V1)
其中W为外界对系统做的功,所以系统对外做功为负。压强乘以体积的改变量是系统对外做的功,可以按照p=F/S,V=Sh,∴Fh=pV来理解。
将其代入热一定律表达式得:
Q=ΔU-W=U2-U1+(p2V2-p1V1)=(U2+p2V2)-(U1+p1V1)
因为U+pV是状态函数(即状态量)的组合(即一个状态只有一个热力学能U,外界压强p和体积V),所以将它定义为一个新的状态函数——焓,并用符号H表示,所以上式可变为:
Q=H2-H1=ΔH
它表明恒压过程中的热等于系统焓的变化,也就是说,只要确定了过程恒压和只做体积功的特点,Q就只决定于系统的初末状态。
焓的物理意义可以理解为恒压和只做体积功的特殊条件下,Q=ΔH,即反应的热量变化。因为只有在此条件下,焓才表现出它的特性。例如恒压下对物质加热,则物质吸热后温度升高,ΔH>0,所以物质在高温时的焓大于它在低温时的焓。又如对于恒压下的放热化学反应,ΔH<0,所以生成物的焓小于反应物的焓。
在化学反应中,因为H是状态函数,所以只有当产物和反应物的状态确定后,ΔH才有定值。为把物质的热性质数据汇集起来,以便人们查用,所以很有必要对物质的状态有一个统一的规定,只有这样才不致引起混乱。基于这种需要,科学家们提出了热力学标准状态的概念。热力学标准状态也称热化学标准状态,具体规定为:
气体——在pθ(100kPa,上标θ指标准状态)压力下处于理想气体(我们周围的气体可以近似看作理想气体)状态的气态纯物质。
液体和固体——在pθ压力下的液态和固态纯物质。
对于一个任意的化学反应:
eE+fF——→gG+rR
其中e、f、g、r为化学计量系数。若各物质的温度相同,且均处于热化学标准状态,则g mol G和r mol R的焓与e mol E和f mol F的焓之差,即为该反应在该温度下的标准摩尔反应焓或标准摩尔反应热,符号为ΔrH(T),其中下标“r”指反应,“T”指反应时的热力学温度,“m”指ξ=1mol,ΔrH的单位为kJ·mol-1。
ξ读作“可赛”,为反应进度,对于反应eE+fF——→gG+rR,可以写成:
0=gG+rR-eE-fF=∑vBB
B
式中,B代表反应物或产物,vB为相应的化学计量系数,对反应物取负值,对产物取正值。根据相关计量标准,对于化学反应0=∑vBB,若任一物质B物质的量,初始状态时为nB0,某一程度时为nB,则反应进度ξ的定义为:
B
ξ=(nB-nB0)/vB=ΔnB/vB
由此可以概括出如下几点:
对于指定的化学计量方程式,vB为定值,ξ随B物质的量的变化而变化,所以可用ξ度量反应进行的深度。
由于vB的量纲为1,ΔnB的单位为mol,所以ξ的单位也为mol。
对于反应eE+fF——→gG+rR,可以写出:
ξ=ΔnE/vE=ΔnF/vF=ΔnG/vG=ΔnR/vR
对于指定的化学计量方程式,当ΔnB的数值等于vB时,则ξ=1mol。
‘贰’ 求关于焓变和熵变的具体内容
焓变(enthalpy)即物体焓的变化量。焓是物体的一个热力学能状态函数,即热函:一个系统中的热力作用,等于该系统内能加上其体积与外界作用于该系统的压力的乘积的总和 熵变 1. 熵:体系混乱度(或无序度)的量度。S 表示熵 2. 热力学第三定律:对于纯物质的晶体,在热力学零度时,熵为零。 3. 标准熵:1 mol物质在标准状态下所计算出的 标准熵值,用ST q表示,单位: J�6�1mol-1 �6�1K-1 4. 熵的规律: (1) 同一物质,气态熵大于液态熵,液态熵大于固态熵; ST q(g) > ST q(l) > ST q(s) S q H2O (g) > H2O (l) > H2O (s) (2) 相同原子组成的分子中,分子中原子数目越多,熵值越大; S q O2 (g) < S q O3 (g) S q NO (g) < S q NO2 (g) < S q N2O4 (g) S q CH2=CH2 (g) < S q CH3-CH3 (g) (3) 相同元素的原子组成的分子中,分子量越大,熵值越大; S q CH3Cl(g) < S q CH2Cl2 (g) < S q CHCl3(g) (4) 同一类物质,摩尔质量越大,结构越复杂,熵值越大; S qCuSO4(s) < S qCuSO4�6�1H2O(s) < SqCuSO4�6�13H2O(s) < SqCuSO4�6�15H2O (s) S qF2(g) < S qCl2(g) < S qBr2(g) < SqI2 (g) (5) 固体或液体溶于水时,熵值增大,气体溶于水时,熵值减少; 5. 反应熵变的计算公式 一般地,对于反应:m A + n B =x C + y D DrSmq = åSq,(生成物) - åSq,(反应物) = [x Sq,C + y Sq,D] – [m Sq,A + n Sq,B] 6.热力学第二定律: 孤立体系(绝热体系)的自发过程是体系熵增加的过程,即: 状态I ® 状态II, SII > SI DS = SII - SI > 0 DS > 0,过程自发进行; DS < 0,逆过程自发进行; DS = 0,平衡状态 化学反应的标准摩尔熵变 对于化学反应而言,若反应物和产物都处于标准状态下,则反应过程的熵变,即为该反应的标准熵变。当反应进度为单位反应进度时,反应的标准熵变为该反应的标准摩尔熵变,以△rSm表示。与反应的标准焓变的计算相似,化学反应的标准摩尔熵变,可由生成物与反应物的标准熵求得。对于反应aA+Bb=eE+dD,有 △rSm一=(eSm一+dHm一)-(aHm一+bHm一) 例3、计算反应203=302在298K时的△rSm一。 【解】查表得Sm=205.1Jmol-1K-1 Sm=238.9Jmol-1K-1 △rSm一=3Sm-2Sm=3�1�7205.1-2�1�7238.9=137.5Jmol-1K-1 答该反应的标准摩尔熵变为137.5Jmol-1K-1 熵变和反应方向 对于孤立体系而言,在其中发生的任何反应变化必然是自发的。热力学第二定律告诉我们:在孤立体系中发生的任何变化或化学反应,总是向着熵值增大的方向进行,即向着△S孤立0的方向进行的。而当达到平衡时△S孤立=0,此时熵值达到最大。 假如不是孤立体系,则可以把体系与其四周的环境一起作为一个新的孤立体系考虑,熵增原理仍然是适用的。由此可以得出,自发反应是向着0的方向进行的。大家知道,在常压下,当温度低于273K时,水会自发地结成冰。这个过程中体系的熵是减小的,似乎违反了熵增原理。但应注重到,这个体系并非孤立体系。在体系和环境间发生了热交换。从水变成冰的过程中体系放热给环境。环境吸热后熵值增大了,而且环境熵值的增加超过了体系熵值的减小。因而体系的熵变加上环境的熵变仍是大于零的,所以上述自发反应是符合热力学第二定律的。
‘叁’ 熵变和焓变有什么关系。
焓变、熵变及温度有关的吉布斯自由能判据:ΔG= ΔH- TΔS。
当ΔH<0,ΔS>0时,ΔG>0,自发过程,过程能正向进行;
当ΔH>0,ΔS<0时,ΔG<0,非自发过程,过程能向逆方向进行;
ΔH<0,ΔS<0或ΔH>0,ΔS>0时反应的自发性取决于温度,低温时焓变为主,高温时熵变为主。当ΔG=0,处于平衡状态。
显然,煅烧石灰石为ΔH>0,ΔS>0的化学反应,经过计算在102.32kPa和1183K(即910℃)的条件下,石灰石能自发且剧烈的进行化学反应,该反应需要高温条件下“自发”的进行,只要维持这个温度,反应就会一直进行下去。
(3)焓变k算法扩展阅读
1、化学上认为的自发反应和自发过程是限定了温度和压强等条件的,不同于字典解释的社会学领域的“自发”。
2、单独从焓变或熵变来判断反应的自发性是有局限性的,我们应该综合二者因素,从自由能的角度来理解化学反应的自发性;
3、化学上认为反应的进行自发,即该反应朝某个方向进行的显着程度,在化学上认为其相反方向的反应几乎不能发生。从化学平衡的角度去理解,自发的反应就是化学平衡常数很大,正反应进行的很彻底。
4、站在化学反应的实质的角度理解,只要给定的外界条件能够破坏旧的化学键,引起原子重新排列,形成新的化学键,任何化学反应都能在给定的条件下进行,如氮气和氧气可以反应一样,自由能理论解释其是任何温度下为非自发的反应。
总之,ΔG = ΔH - TΔS作为化学反应自发性的判据,必须是在恒温恒压条件下且不做非体积功时进行的化学反应。
‘肆’ 这个ΔrHm=7.275kj是怎么计算出来的
在温度T(若为298.15K时则可不标出)下,由标准状态的单质生成物质B(νB=+1)反应的标准摩尔焓变。即在标准状态下(反应物和产物都是处于100KPa,通常温度选定298.15K),由指定单质生成单位物质的量(1mol)的化合物的化学反应热(即恒压反应热),称为该物质的标准摩尔生成焓或标准生成热。在标准压强和指定温度下,由最稳定的单质生成1mol该物质时的反应焓变。标准摩尔生成焓的单位:kJ/mol。简称生成热。
科学家根据规定测定出常用物质的标准摩尔生成焓。
对上述化学反应方程式就可以根据各物质的标准摩尔焓计算的。
‘伍’ 焓变计算公式
1、从宏观角度:焓变(△H):ΔH=H生成物-H反应物(宏观),其中:
H生成物表示生成物的焓的总量;H反应物表示反应物的焓的总量;ΔH为“+”表示吸热反应,ΔH为“-”表示放热反应。
2、从微观角度:ΔH=E吸收-E放出(微观),其中:E吸收表示反应物断键时吸收的总能量,E放出表示生成物成键时放出的总能量;ΔH为“+”表示吸热反应,ΔH为“-”表示放热反应。
常用计算方法:
(1)根据热化学方程式进行计算:焓变与反应物各物质的物质的量成正比;
(2)根据反应物和生成物的总焓计算:ΔH=H(反应产物)-H(反应物);
(3)依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算:ΔH=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量;
(4)根据盖斯定律的计算;
(5)根据比热公式求算:Q=-c·m·ΔT。
(5)焓变k算法扩展阅读
(1)反应焓变的数值与各物质的系数成正比。因此热化学方程式中各物质的系数改变时,其反应焓变的数值需同时做相同倍数的改变。
(2)正、逆反应的反应热焓变的数值相等,符号相反。
(3)热化学方程式与数学上的方程式相似,可以移项同时改变正负号,各项的系数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。
(4)多个热化学方程式可以相加或相减,ΔH也进行相应的相加或相减,得到一个新的热化学方程式。
(5)热化学方程式中的反应焓变是指反应按照所给形式进行完全时的反应焓变。
‘陆’ 求焓变四种方法
求焓变有以下几种方法:
1 由各个物质的摩尔生成焓求反应焓
△H=ΣμH (此处说明以下,因为符号打不出来,μ为各个物质在确定的反应中的系数,生成物为正反应物为负。H为标准状况下各个物质的摩尔生成焓,,稳定单质298.15K此值为0,文字叙述:标准状态下的反应焓变等于各个生成物的摩尔生成焓与系数的成绩减去各个反应物的摩尔生成焓与系数的乘积。)
2 由燃烧焓计算反应焓
△H=-Σμ△H(此处注意负号,右侧△H为各个物质的摩尔燃烧焓,μ仍然为各个物质的系数。总体文字叙述是:标准状态下的反应热等于反应物的燃烧焓减去生成物的燃烧焓)
3 基希霍夫公式
△H(T2)=△H(T1)+∫△CdT(此式是已知T1温度下的摩尔反应焓求T2温度下的摩尔反应焓,积分区间是从T1到T2,C为恒压热容。此式仅限参与反应的各个物质均不发生相变才能使用)希望我的回答能够帮到你。
‘柒’ 标准摩尔焓变是什么
标准摩尔焓变是:在标准压力(100kPa)下,在进行反应的温度时,由最稳定的单质合成标准压力p下单位量物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用符号△fHm表示。
其中,下标f表示"生成",下标m表示反应进度为ε=1mol,上标ϴ表示标准状态,标准摩尔生成焓的单位为kJ/mol或kJ·mol-1。
标准摩尔焓变性质
1、标准摩尔生成焓在使用时必须注明温度,通常为298.15K。
2、一个化合物的标准摩尔生成焓并不是这个化合物的焓的绝对值,它是相对于合成它的单质的相对焓变。最稳定的单质的标准摩尔生成焓为零。
3、除了NO、NO2、C2H2(g)等少数物质以外,绝大多数常见化合物的标准摩尔生成焓都是负值。这反映一个事实,即由单质生成化合物时一般都是放热的,而化合物分解成单质时通常是吸热的。
以上内容参考:网络-标准摩尔生成焓
‘捌’ 焓变△H和化学平衡常数K有什么关系
焓变△H我们可以认为 是一个忽略随温度变化而发生变化的数值。
而K是一定随温度变化而变化的数值。
至于K随温度怎么变化,由焓变的正负号决定。
如果△H大于0 升高温度 K增大 ; 降低温度 K减小。
如果△H小于0 升高温度 K减小 ; 减低温度 K增大。
具体数学关系可以表示为 ln(K1/K2)=△H[(1/T2)-(1/T1)]/R
‘玖’ 如何应用盖斯定律计算化学反应的焓变
: 化学反应相加等于含变相加,化学反应想减等于含变想减,然后你乘以不同的系数,焓变也要乘以相同的系数 然后凑你需要的化学反映即可。 反应热是+的就是放热,反应热是-的就是吸热,当遇到多个反应式时可以根据反应物与生成物相抵消的原理吧反应热相加(注意+-号),还有把系数配平最关键。 使用该定律要注意: 1、盖斯定律只适用于等温等压或等温等容过程,各步反应的温度应相同; 2、热效应与参与反应的各物质的本性、聚集状态、完成反应的物质数量,反应进行的方式、温度、压力等因素均有关,这就要求涉及的各个反应式必须是严格完整的热化学方程式。 3、各步反应均不做非体积功。 4、各个涉及的同一物质应具有相同的聚集状态。 5、化学反应的反应热(△H)只与反应体系的始态或终态有关,而与反应途径无关。 盖斯定律的经典例题: 称取等质量为(ag)胆矾两份。把一份溶于bg水中,测知其溶解时吸收Q 1 kJ热量;把另一份脱水后溶于bg水中,测得其溶解时放热Q 2 kJ。 (1)胆矾的溶解热为______kJ·mol — 1 ,是______(填”吸热”或“放热”) (2)无水硫酸铜的溶解热为______kJ·mol — 1 ,是______过程。 (3)从以上数据可知,胆矾脱水是______过程,1mol胆矾脱水需______kJ·mol — 1 热量。 16、目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气,使用天然气作为居用燃料对环境更为有利。管道煤气的主要成分是CO、H 2 和少量烃类,天然气的主要成分是CH 4 。它们的燃烧反应如下: 根据以上化学方程式判断:燃烧相同体积的管道煤气和天然气,消耗空气体积较大的是_________。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气,灶具的改进方法是_________进风口(填增大或减小),如不作改进可能产生的不良结果是_________________。管道煤气中含有的烃类,除甲烷外,还有少量乙烷、丁烷等,它们的某些性质见下表: 试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小,并且呈断续状态的原因是_____________________。 17、在101kPa时,H 2 在1.00molO 2 中完全燃烧生成2.00mol液态H 2 O。 (1)放出571.6kJ的热量,H 2 的燃烧热为________,表示H 2 燃烧热的热化学方程式为____________。 (2)1.00L 1.00mol/L H 2 SO 4 溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,该反应的中和热为___________,表示其中和热的热化学方程式为____________________。 答案与提示 1、C 依据反应热的概念,表示按照方程式系数的物质的量反应时吸收或放出的热量,单位是kJ·mol-1,该方程式表示:1mol碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,并吸收131.3kJ的热量。特别要指明水的状态。 2、D 题目中给出的数据意义是:燃烧1g的甲烷放出55.625kJ的热量,应该换算成燃烧1mol甲烷放出的热量为890kJ。热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ·mol-1其他系数与热量相对应的方程式均正确。 3、D 由题可知: ,因为苯的能量比环己二烯能量低,故苯比环己二烯稳定,故C错;环己二烯加氢是放热过程,A错;苯加氢到环己烷由上图可知是放热过程,B错。 4、A X、Y获得两个电子就达到稳定结构,故它们属于VIA族,由于X得到电子放出的热量多,故X形成的离子更稳定,即X的非金属性比Y强;Z、W失去一个电子达到稳定结构,它们属于IA族,W失去电子吸收的能量多,则W比Z难失电子,故金属性Z大于W。形成离子化合物最可能是金属性强的与非金属性强的元素化合,即Z2X。 5、C 反应放出或吸收的热量的多少,跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。A中两式仅生成物中水的状态不同,由于生成液态水比生成气态水放热多,所以Q1>Q2;B中两式仅硫的状态不同,由于固态硫变成气态硫要吸收热量,所以Q1>Q2;C中固态碳与氧气完全反应生成二氧化碳,放出的热量Q2应大于不完全燃烧时生成一氧化碳放出的热量Q1;D中二式各物质的量不同,有Q1=2Q2的关系,故本题的答案应为C。 6、C 在100gC中有 变为CO,有 变为CO2,故与C完全燃烧相比,损失的热量就是CO继续燃烧放出的热量,依据热化学方程式,知损失的热量为 。 7、D 因为稀醋酸是弱电解质,在电离时吸热,浓H2SO4溶于水时放热。故中和时放出的热量Q(H2SO4)>Q(HNO3)>Q(HAc),又因放热反应中,△H为负值,即△H=-Q,故△H2<△H3<△H1。 8、AC A错。在放热反应中有一些需加热以提供必需的能量来引发反应,如煤的燃烧。C错在有些吸热反应并不需要加热,如Ba(OH)2晶体与NH4Cl的反应,HAc的电离等吸热过程,均不需要加热。 9、AD A项中的10NA个电子转移即有1molC2H2燃烧,所以放出的热量为1300kJ,D项中有8NA个碳氧共用电子对,即有2mol CO2 生成,故放出1300kJ的热量。 10、CD NaOH与CO2反应可生成Na2CO3,也可以生成NaHCO3,若生成Na2CO3,则n(NaOH)=0.4mol。 所以此时1mol乙醇完全燃烧放出5Q热量,若反应产物为Na2CO3和NaHCO3的混合物,则1mol乙醇完全燃烧放出的热量为5Q~10Q之间。 11.CD 此类题可举例证明。 A、煤的燃烧需要加热才能发生,但,煤燃烧放热。 B、也可用A的例子说明。 C、当反应物的总能量>生成物的总能量时,反应放热;反之吸热。 D.吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生反应 12、 解析: 由盖斯定律,要得到金刚石和石墨的转化关系,可将两个热化学方程式相减即可。设反应的热效应为△H 3 ,则△H3=△H1-△H2=-395.41kJ/mol+393.51kJ/mol=-1.90kJ/mol。 即C(金刚石、S)=C(石墨、s);△H=-1.90kJ/mol。 可见金刚石转化为石墨放出热量,说明石墨的能量更低,比金刚石稳定。 由十字交叉法: 可得二者物质的量比。 答案: C(金刚石、s)=C(石墨、s);△H=-1.90kJ/mol;石墨; 13、 解析: 1molB2H6(g)完全燃烧,生成液态水放出的热量为649.5kJ÷0.3=2165kJ。因此热化学方程式为:B2H6(g)+3O2=B2H3(s)+3H2O(l);△H=-2165kJ·mol-1。若反应生成的3mol H2O(l)全部转化为气态水,则需吸收热量44kJ·mol-1×3mol=132kJ,则0.5mol B2H6(g)完全燃烧生成气态水时放出的热量为: 答案: B2H6(g)+3O2(g)=B2H3(s)+3H2O(l);△H=-2165kJmol-1 ;1016.5 14、 解析: Mg与盐酸反应放热,而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小,烧杯中含有Ca(OH)2析出。当反应物总能量大于生成物总能量时,反应放热。 答案: (1)①镁片上有大量气泡产生; ②镁片逐渐溶解; ③烧杯中析出晶体 (2)镁与盐酸反应产生氢气,该反应为放热反应,Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小,故析出Ca(OH)2晶体 (3)Mg+2H+=Mg2++H2↑ (4)小于 15、 解析: ⑴由溶解热的定义:一定温度及压力下(通常为298K和101kPa),一定量的溶质溶解于某溶剂中产生的热效应。溶质的量为1mol时为摩尔溶解热,中学把溶解热理解为摩尔溶解热。因此,可计算如下: CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(aq)+5H2O(l);△H 250g Q a g Q1 所以 ⑵ag胆矾失水后溶于水中放出Q 2 kJ热量 CuSO4·5H2O~CuSO4 250g 160g a g CuSO4(s)=CuSO4(ag);△H′ 160g Q′ Q2 所以 ⑶ 设CuSO4·5H2O分解为CuSO4和5H2O的热效应为△H。 根据⑴可知:①CuSO4·5H2O(s)= CuSO4(aq)+5H2O(l);△H 1 =+250Q 1 /a kJ·mol — 1 根据⑵可知:②CuSO4(s)= CuSO4(ag);△H 2 =-250Q 2 /a kJ·mol — 1 ①-②得: CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l);△H =△H 1 -△H 2 ∴△H =△H 1 -△H 2 = 故此过程为吸热热反应。 答案: (1)250Q 1 /a 吸热 (2)250Q 2 /a 放热 (3)吸热 250(Q 1 +Q 2 )/a 16、 天然气;增大;天然气不完全燃烧,产生有毒的CO;丁烷遇冷凝结为液体,使管道流通不畅。 17、 解析: H2的燃烧热应以燃烧1mol H2为标准,当H2完全燃烧生成2.00mol H2O时,需燃烧2.00 mol H2。故H2的燃烧热为 。中和热以生成1mol H2O为标准,而1.00 mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/LNaOH溶液反应生成2 mol H2O,故该反应的中和热为 。书写表示燃烧热与中和热的热化学方程式时,必须体现燃烧热与中和热的研究标准。 答案: (1)285.8kJ/mol ;△H=-285.8kJ/mol (2)57.3kJ/mol ;△H=-57.3kJ/mol 热化学方程式的书写应注意三个问题 ① 注明参加反应各物质的聚集状态; ② 标出反应热数值,放热反应的ΔH为“-”,吸热反应的ΔH为“+”; ③ 由于热化学方程式的系数只表示物质的量,不表示分子或原子的个数,故系数可用分数表示。 例1 4 g硫粉完全燃烧时放出37 kJ热量,该反应的热化学方程式是__________________。 二、反应热的简单计算 例2 一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q,它所生成的CO 2 用过量的石灰水完全吸收可得100 g CaCO 3 沉淀,则完全燃烧1 mol无水乙醇放出的热量是( ) (A)0.5Q (B)Q (C)2Q (D)5Q 例3 1840年盖斯提出了盖斯定律:“不管化学反应是一步完成还是分数步完成,这个过程的热效应是相同的。”火箭发射时可用肼(N 2 H 4 )为燃料以及NO 2 作氧化剂,这两者反应生成N 2 和水蒸气,已知:N 2 (g)+2O 2 (g)=2NO 2 (g) ΔH=+67.7 kJ/mol N 2 H 4 (g)+O 2 (g)=N 2 (g)+2H 2 O(g) ΔH=-534 kJ/mol。写出肼与NO 2 反应的热化学方程式。 例4 根据盖斯定律,化学反应的反应热=生成物的总键能-反应物的总键能(键能是指断开 1 mol化学键需吸收的能量)。已知H—H、Cl—Cl、H—Cl 键的键能分别为436 kJ/mol、247 kJ/mol、431 kJ/mol,求H 2 +Cl 2 =2HCl的反应热。 例5.在同温同压下,下列各组热化学方程式Q 2 >Q 1 的是( ) (A)2H 2 (g)+O 2 (g)=2H 2 O(g) ΔH=-Q 1 2H 2 (g)+O 2 (g)=2H 2 O(l) ΔH=-Q 2 (B)S(g)+O 2 (g)=SO 2 (g) ΔH=-Q 1 S(s)+O 2 (g)=SO 2 (g) ΔH=-Q 2 (C)C(s)+1/2O 2 =CO(g) ΔH=-Q 1 C(s)+O 2 =CO 2 (g) ΔH=-Q 2 (D)H 2 +Cl 2 =2HCl ΔH=-Q 1 1/2H 2 +1/2Cl 2 =HCl ΔH=-Q 2 三、反应热的意义 热化学方程式中的反应热表示某状态的反应物按反应方程式中的物质的量(反应物的系数)完全反应时的热效应,而不论该反应事实上是否完全进行。 例6 298 K时,合成氨反应的热化学方程式为:N 2 (g)+3H 2 (g) 2NH 3 (g) ΔH=-92.4 kJ/mol。在该温度下,取1 mol N 2 和3 mol H 2 放在密闭容器,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量总是小于92.4 KJ。其原因是_______________________________________________。 四、利用反应热判断物质的稳定性 物质内部所含的能量越低,则该物质越稳定。根据反应的热效应,可比较物质内部能量的高低。 例7 已知石墨和金刚石燃烧的热化学方程式如下: C(石墨)+O 2 (g)=CO 2 (g) ΔH=-393.8 kJ/mol C(金刚石)+O 2 (g)=CO 2 (g) ΔH=-395.2 kJ/mol 试比较金刚石和石墨的稳定性。 热化学方程式书写及反应热计算专题答案 1.S(s)+O 2 =SO 2 (g) ΔH=-296 kJ/mol 2.C 3.2N 2 H 4 (g)+2NO 2 (g)=3N 2 (g)+4H 2 O(g) ΔH=-1135.7 kJ/mol 4.-[431×2-(436×1+247×1)]=-179 kJ/mol 5.A C 6.该热化学方程式表示1 molN 2 和3 molH 2 完全反应生成2 molNH 3 时放热92.4 kJ/mol,因反应可逆,在密闭容器中达平衡时,1 molN 2 和3 molH 2 不能完全反应生成2 molNH 3 ,因而放热小于92.4 kJ 7、由①-②得, C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH=+1.4 kJ/mol,可见石墨转变成金刚石吸热,石墨内部能量较低,故稳定。
‘拾’ 摩尔焓变(不是标准摩尔焓)与焓变有什么关系另求摩尔焓变的定义
摩尔焓变ΔrHm是指反应进度ξ=1mol时反应的焓变(ΔrHm=ΔrH/ξ),反应进度ξ=(n-n0)/ v 。v为某反应物或生成物的化学计量数(规定反应物的化学计量数为负值,而产物的化学计量数为正值),n-n0为该物质的物质的量的改变。
你的题目完整吗?我觉得如果答案就是-89.5 kJ的话,这道题应该有个前提,就是有多少氯酸钾发生了分解,如果是1mol氯酸钾发生反应,无论方程式如何写,其摩尔焓变是不变的。而焓变则与方程式的书写有关,如
2KClO3(s) ─→ 2KCl(s) + 3O2(g) ΔrH1 ΔrHm,1
KClO3(s) ─→ KCl(s) + 3/2O2(g) ΔrH2 ΔrHm,2
则有ΔrH1=2ΔrH2,但ΔrHm,1=ΔrHm,2=ΔrHm
摩尔焓变与系统的量无关,单位是J/mol,焓变与系统的量成正比,单位为J。二者类似密度与质量的关系。