摘要：化学反应中反应热的大小与反应物.生成物的种类.量及聚集状态有关.与反应途径无关.根据能量守恒定律.无论反应是一步完成还是几步完成.只要反应的起始状态和终了状态确定.反应热就是个定值.这就是著名的盖斯定律. 3．例题精讲 [例1]已知在25℃.101kPa下.lgC8H18燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量.表示上述反应的热化学方程式正确的是 ( ) A.C8H18(1)+22.5O2(g)＝8CO2(g)+9H2O(g),△H＝-48.40kJ·mol-1 B.C8H18(1)+22.5O2(g)＝8CO2(g)+9H2O(1),△H＝-5518kJ·mol-1 C.C8H18(1)+22.5O2(g)＝8CO2(g)+9H2O(1),△H＝+5518kJ·mol-1 D.C8H18(1)+22.5O2(g)＝8CO2(g)+9H2O(1),△H＝-48.40kJ·mol-1 [解析]根据题目条件.生成的水为液态.所以A错.1gC8H18燃烧后放出热量48.40kJ.故1molC8H18完全燃烧放出热量5518kJ.放热用“- 表示.故C错. [答案]B [评析]热化学方程式的书写较难.书写时不能忽视反应物.生成物的状态.要注意系数与反应物的关系. [关键词]反应热及热化学方程式的书写 [例2]在同温同压下.下列各组热化学方程式中Q2＞Q1的是 ( ) A.2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g),△H＝-Q1, 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l),△H＝-Q2 B.S(g)+O2(g)＝SO2(g),△H＝-Q1, S(s)+O2(g)＝SO2(g),△H＝-Q2 C.C(s)+1/2O2,△H＝-Q1, C(s)+O2(g)＝CO2(g),△H＝-Q2 D.H2(g)+Cl2,△H＝-Q1, 1/2H2(g)+1/2Cl2,△H＝-Q2. [解析]A中.由于气态水转变为液态水要放出热量.所以生成液态水比生成气态水放出的热量要多.即Q2＞Q1,B中.由于固态硫转变为气态硫要吸收热量.所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多.即Q1＞Q2,C中.生成CO放热.因氧气过量会与CO反应也放出热量.所以Q2＞Q1.D中Q1=2Q2. [答案]AC [评析]反应放出或吸收热量的多少.跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系. [关键词]反应热及热化学方程式的书写 [例3]炽热的炉膛内有反应:C(s)+O2(g)＝CO2(g),△H＝-392kJ/mol.往炉膛内通入水蒸气时.有如下反应:C(s)+H2O+H2(g),△H＝+131kJ/mol.CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g),△H＝-282kJ/mol.H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g),△H＝-241kJ/mol.由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时 ( ) A.不能节省燃料.但能使炉火瞬间更旺 B.虽不能使炉火瞬间更旺.但可以节省燃料 C.既能使炉火瞬间更旺.又能节省燃料 D.既不能使炉火瞬间更旺.又不能节省燃料 [解析]本题应从两个方面考虑.一是能否使炉火瞬间更旺.由于往炉膛内通入水蒸气时.有如下反应发生:C(s)+H2O+H2(g).生成的CO和H2都是可燃性气体.故能使炉火瞬间更旺.二是能否节省燃料.根据盖斯定律.C(s)+H2O+H2(g),△H＝+131kJ/mol.CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g),△H＝-282kJ/mol.H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g),△H＝-241kJ/mol.三个方程加合在一起即得总反应式C(s)+O2(g)＝CO2(g),△H＝-392kJ/mol.故与相同量的炭燃烧放出的热量相同.因此不能节省原料. [答案]A [评析]要熟练掌握运用盖斯定律进行热量的计算. [关键词]反应热及热化学方程式的书写/碳族元素 [例4]已知胆矾溶于水时.溶液温度降低.在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时.放出热量为Q1kJ.而胆矾分解的热化学方程式是CuSO4·5H2O(s)＝CuSO4(s)+5H2O(l),△H＝+Q2kJ/mol.则Q1与Q2的关系是 ( ) A.Q1＞Q2 B.Q1＜Q2 C.Q1＝Q2 D.无法确定 [解析]由已知得CuSO4·5H2O(s)＝Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O--①. CuSO4(s)＝Cu2+(aq)+SO42-(aq),△H＝-Q1--②. ①-②得CuSO4·5H2O(s)＝CuSO4(s)+5H2O(l),△H＝Q1+Q.根据盖斯定律:Q1+Q=Q2.故D正确. [答案]D [评析]解此类题目常把题给信息转化为热化学方程.然后根据盖斯定律可得出正确的结论. [关键词]反应热及热化学方程式的书写/氧族元素 [例5]已知有amolC和bmolO2(a＞2b).充分反应后.将得到的可燃性物质提取后再次燃烧.充分反应.可燃性物质燃烧放出的热量有p%被mg.0℃的水吸收.使之沸腾.若已知1molC燃烧成CO2放出的热量为qJ.试求1molC燃烧成CO所放出的热量约为多少?(c=4.2×103J/kg·℃) [解析]根据题意可知.可燃性物质燃烧后放出热量为: .又知: 所以amolC和bmolO2(a＞2b)反应后.其可燃性物质的量为(a-2b)molC和2bmolCO.若设1molCO燃烧成CO2放出的热量为xJ.则可得出关系式: 解得: 若设所求1molC燃烧成CO放出的热量为yJ.则由下列热化学方程式: ① ② ③ 就不难发现:①式＝③式-②式.即为题目所求.故可推知: [答案](aqp-4.2×104m)/2bpJ [评析]本题是一道物理.化学相互交叉渗透的综合计算题.难度大.因此.解决这类问题的关键在于分析题意.挖掘题中隐含着的重要信息(即热化学方程式有加合性).弄清该题中所涉及的两个过程.即物理过程与化学过程.并求出联系这两个过程的纽带--热量(Q).然后正确运用所学物理.化学的有关基础知识.则题中的问题便可迎刃而解. [关键词]反应热及热化学方程式的书写/碳族元素 [例6]接触法制硫酸的流程可表示如下: 问:(1)热交换器在制硫酸的过程中有何重要作用? (2)若以T1.T2.T3.T4分别表示进出热交换器的气体温度.且T1＝80℃.T3＝600℃.T4＝250℃.求进入接触室后的SO2.O2混合气体的温度T2(设进.出热交换器的气体的平均比热均为0.8kJ/. (3)假定每天进入接触室的混合气体为20t.问与不用热交换器相比较每年至少可节省多少吨含碳80%的优质煤?(已知煤的供热效率为20%.C(s)+O2(g)=CO2 [解析](1)由沸腾炉导出的SO2.O2等气体的温度经除尘.去杂.洗涤等工艺处理后已大幅度下降.通过热交换器后气体的温度又得以提高.这有利于后续反应(即由SO2合成SO3)的进行.SO2的氧化反应是放热反应.从接触室导出的SO3等气体的温度已高达600℃以上.难以被浓硫酸吸收.通过热交换器后SO3的温度下降了.这有利于提高浓硫酸对它的吸收效率.总而言之.热交换器在制H2SO4的过程中具有增效节能的作用. (2)经过热交换器后.SO2.O2吸收的热量＝cm1(T2-80℃).SO3放出的热量＝cm2.根据物理学原理及质量守恒定律可知.Q.m1＝m2.故cm1(T2-80℃)＝cm2.即T2＝430℃. (3)若不使用热交换器.欲使80℃的SO2.O2预热到430℃.每年需提供的热量为20×103kg×365×0.8kJ/×=2.04×109kJ.每千克优质煤供给的有效热量为5240kJ/kg.使用热交换器后每年可节约优质煤的质量为:2.04×109kJ/=389.3t. [答案]T2＝430℃ (3)389.3t [评析]本题主要运用公式Q=cmΔt考查化学反应中热效应的计算. [关键词]反应热及热化学方程式的书写/氧族元素

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