熱化學(xué)方程式中的H實(shí)際上是熱力學(xué)中的一個(gè)物理量,叫做焓.一個(gè)體系的焓(H)的絕對(duì)值到目前為止還沒(méi)有辦法測(cè)得,但當(dāng)體系發(fā)生變化時(shí),我們可以測(cè)得體系的焓的變化,即焓變,用“△H”表示,△H=H(終態(tài))-H(始態(tài)).
(1)化學(xué)反應(yīng)中的△H是以
熱能
熱能
的形式體現(xiàn)的.
對(duì)于化學(xué)反應(yīng)A+B=C+D,若H(A)+H(B)>H(C)+H(D),則該反應(yīng)的△H為
小于
小于
0(填“大于”.“小于”),該反應(yīng)是
放熱
放熱
(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng);
(2)進(jìn)一步研究表明,化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān).
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-185kJ?mol-1,△H(H2)=436kJ?mol-1,
△H(Cl2)=247kJ?mol-1.則△H(HCl)=
434kJ?mol-1
434kJ?mol-1

(3)Hess G.H在總結(jié)大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)之后認(rèn)為,只要化學(xué)反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)確定,則化學(xué)反應(yīng)的△H便是定值,與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān).這就是有名的“Hess定律”.
已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-25kJ?mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47kJ?mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=19kJ?mol-1
請(qǐng)寫(xiě)出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式:
FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ?mol-1
FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ?mol-1
分析:(1)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中一定伴隨著能量的變化,反應(yīng)焓變主要是指反應(yīng)前后的熱量變化;依據(jù)能量守恒分析焓變,結(jié)合焓變計(jì)算:△H=H(終態(tài))-H(始態(tài)),H確定反應(yīng)吸熱放熱;△H<0為放熱反應(yīng);△H>0為吸熱反應(yīng);
(2)化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān):△H=H(終態(tài))-H(始態(tài)),結(jié)合題干條件計(jì)算得到;
(3)依據(jù)蓋斯定律的含義,化學(xué)反應(yīng)的△H便是定值,與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān),結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算得到;
解答:解:(1)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中一定伴隨著能量的變化,反應(yīng)焓變主要是指反應(yīng)前后的熱量變化;對(duì)于化學(xué)反應(yīng)A+B=C+D,若H(A)+H(B)>H(C)+H(D):△H=H(終態(tài))-H(始態(tài)),判斷可知△H<0;反應(yīng)是放熱反應(yīng);
故答案為:熱能;小于; 放熱;
(2)已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-185kJ?mol-1,△H(H2)=436kJ?mol-1,△H(Cl2)=247kJ?mol-1;依據(jù)△H=H(終態(tài))-H(始態(tài)),
△H=2△H(HCl)-△H(H2)-△H(Cl2)=-185kJ?mol-1;則△H(HCl)=434 kJ?mol-1;故答案為:434 kJ?mol-1 ;
(3)依據(jù)蓋斯定律
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-25kJ?mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47kJ?mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=19kJ?mol-1
①×3-③×2+②得到:6FeO(s)+6CO(g)═6Fe(s)+6CO2(g)△H=-66 kJ?mol-1
得到熱化學(xué)方程式為:FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=-11 kJ?mol-1
故答案為:FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=-11 kJ?mol-1
點(diǎn)評(píng):本題考查了反應(yīng)的能量變化,反應(yīng)的焓變計(jì)算方法,焓變與物質(zhì)焓的計(jì)算關(guān)系,蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在化學(xué)反應(yīng)中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng).能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱(chēng)之為有效碰撞,這些分子稱(chēng)為活化分子.使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位用kJ?mol-1表示.請(qǐng)認(rèn)真觀察下圖,然后回答問(wèn)題.
(1)圖中反應(yīng)是
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)
需要
需要
(填“需要”或“不需要”)提供能量,該反應(yīng)的△H=
E2-E1
E2-E1
(用含E1、E2的代數(shù)式表示).
(2)已知熱化學(xué)方程式:H2(g)+
12
O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ?mol-1,該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol-1,則其逆反應(yīng)的活化能為
409.0KJ/mol
409.0KJ/mol

(3)對(duì)于同一反應(yīng),圖中虛線(xiàn)(Ⅱ)與實(shí)線(xiàn)(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子的百分?jǐn)?shù)增多,反應(yīng)速率加快,你認(rèn)為最可能的原因是
使用了催化劑
使用了催化劑

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

近來(lái),制備和利用氫氣這一清潔能源已有多項(xiàng)成果.(1)德國(guó)克萊斯公司成功研制了利用甲醇CH3OH)車(chē)載制氫燃料電池工藝,其原理如圖1所示,請(qǐng)觀察此圖回答:
①此堿性燃料電池的正極反應(yīng)式為
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
;
②甲醇與水反應(yīng)制取氫氣的化學(xué)方程式
CH3OH+H2O?3H2+CO2
CH3OH+H2O?3H2+CO2

(2)美國(guó)Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來(lái)制取氫氣,其生產(chǎn)流程如圖2:
①此流程的第II步反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)
高溫
H2(g)+CO2(g),平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表.
溫度/℃ 400 500 830 1000
平衡常數(shù)K 10 9 1 0.6
在830℃,n(CO)、n(H2O)、n(H2)、n(CO2)的物質(zhì)的量分別是1、5、2、3投入恒容反應(yīng)器發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)開(kāi)始時(shí),向
(填正、逆)反應(yīng)方向進(jìn)行.
②若400℃時(shí),第Ⅱ步反應(yīng)生成l mol氫氣放出的熱量為33.2kJ,第I步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)△H=-103.3kJ?mol-1 則400℃時(shí),甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式為
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=-136.5kJ?mol-1
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=-136.5kJ?mol-1

(3)工業(yè)上有一種用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇燃料的方法:
CO2(g)+3H2(g)
 
CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1
將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中,測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3所示(實(shí)線(xiàn)).
①a點(diǎn)正反應(yīng)速率
大于
大于
(填大于、等于或小于)逆反應(yīng)速率.
②求平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率
75%
75%
和該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
0.5
0.5

③僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn),測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3虛線(xiàn)所示,曲線(xiàn)I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是
升高溫度
升高溫度
,曲線(xiàn)II對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要支柱.研究和有效地開(kāi)發(fā)新能源在能源緊缺的今天具有重要的理論意義.
(1)已知下列熱化學(xué)方程式:
①H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol
②C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/moL
則水煤氣能源的制取原理:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)△H=
131.3
131.3
kJ/moL
(2)研究活化能對(duì)于能源技術(shù)的革新有非常重大的實(shí)際意義.請(qǐng)認(rèn)真觀察下圖,回答問(wèn)題:
①圖中反應(yīng)的△H=
E2-E1
E2-E1
kJ/mol(用含有E1、E2代數(shù)式表示).
②已知熱化學(xué)方程式:H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol,該反應(yīng)的活化能為167.2kJ/mol,則其逆反應(yīng)的活化能為
409.0
409.0
kJ/mol.
③圖中虛線(xiàn)(Ⅱ)與實(shí)線(xiàn)(Ⅰ)對(duì)于同一反應(yīng)具有的意義:
使用了催化劑
使用了催化劑

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在化學(xué)反應(yīng)中,能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的分子間碰撞稱(chēng)之為有效碰撞,這些分子稱(chēng)為活化分子.使普通分子變成活化分子所需提供的最低能量叫活化能,其單位用kJ?mol-1表示.請(qǐng)認(rèn)真觀察圖,然后回答問(wèn)題.
(1)圖中反應(yīng)是
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(2)對(duì)于同一反應(yīng),圖中虛線(xiàn)( II)與實(shí)線(xiàn)( I)相比,改變的條件是
催化劑
催化劑
,對(duì)反應(yīng)熱是否有影響?
無(wú)/沒(méi)影響
無(wú)/沒(méi)影響
,原因是
反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物的始態(tài)有關(guān)/催化劑只改變活化能
反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物的始態(tài)有關(guān)/催化劑只改變活化能

(3)已知 C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.5kJ/mol
CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g);△H=-283.0kJ/mol
請(qǐng)寫(xiě)出C(s)與O2(g)反應(yīng)生成CO(g)的熱化學(xué)方程式
C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)的△H=-110.5kJ/mol
C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)的△H=-110.5kJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

隨著人類(lèi)對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2,引起了普遍的重視.

(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化.
①該反應(yīng)是
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
②反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響?
(填“是”或“否”).
(2)若將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中,測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖2所示(實(shí)線(xiàn)).
①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
0.5
0.5

②僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn),測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2中虛線(xiàn)所示,曲線(xiàn)I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是
升高溫度
升高溫度
,曲線(xiàn)Ⅱ?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)

③下列措施中能使H2轉(zhuǎn)化率增大的是
CD
CD

A.升高溫度    B.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大     C.將H2O(g)從體系中分離出來(lái)    D.再充入3mol CO2
(3)如將CO2與H2以1:4的體積比混合,在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH4
已知:
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ?mol-1
H2(g)+
12
O2(g)═H2O(l)△H2=-285.8kJ?mol-1
寫(xiě)出CO2(g)與H2(g)反應(yīng)生成CH4(g)與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ?mol-1
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ?mol-1

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