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1、1 热化学方程式的书写与计算应注意的几个问题热化学方程式的书写与计算应注意的几个问题 一、热化学方程式的书写一、热化学方程式的书写 与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了遵循书写普通化学方程式外，还应该注意以下 几点： 反应热H 与测定的条件（温度、压强）有关，因此书写热化学方程式时应注明应热 H 的 测定条件。若没有注明，就默认为是在25、101KPa 条件下测定的。 反应热H 只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。H 为“”表示放热 反应，H 为“+”表示吸热反应。H 的单位一般为 kJmol1（kJ/mol）。 反应物和生成物的聚集状态不同，反应热H 不同。因此热化学方程
2、式必须注明物质的聚集 状态固体用“s”、液体用“l”、气体用“g”、溶液用“aq”等表示，只有这样才能完整地体现 出热化学方程式的意义。热化学方程式中不标“”或“”。 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，不表示物质的分 子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。 热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于H 与反应完成物质的量有关，所以方程式中 化学前面的化学计量系数必须与H 相对应，如果化学计量系数加倍，那么 H 也加倍。当反应逆 向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol 水时的反应热叫中和热
3、。书写中和热的化学方 程式应以生成1 mol 水为基准。 反应热可分为多种，如燃烧热、中和热、溶解热等，在101Kpa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生 成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 【例题例题1】1】25、101 kPa 下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是： A.C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；H393.5 kJ/mol B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；H + 571.6 kJ/mol C.CH4(g) + 2O2(
4、g)= CO2(g) + 2H2O(g)；H890.3 kJ/mol D.1/2C6H12O6(s) + 3O2(g) = 3CO2(g) + 3H2O(1)；H1400 kJ/mol 解析：解析：燃烧热是指在101 kPa 时，1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。对 C 而 2 言稳定的氧化物指 CO2(g)、对 H2而言稳定的氧化物指 H2O(l)。所以 A、B、C 错误，正确答案为 D。 答案：答案：D 【例题例题2】2】已知充分燃烧 a g 乙炔气体时生成1 mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量 b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是： A.2C2H2(g) +
5、 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) H - 4b k J/mol B.C2H2(g) + 5/2O2(g) =2CO2(g) + H2O(l) H 2b k J/mol C.2C2H2(g) + 5O2(g)= 4CO2(g) + 2H2O(l) H - 2b k J/mol D.2C2H2(g) + 5O2(g)= 4CO2(g) + 2H2O(l) H b k J/mol 解析：解析：放热反应中H0，所以 B、D 错误。生成1 mol CO2时放出 b kJ 的热量，所以，生成4 mol CO2时放出热量为4b kJ，所以 A 正确。 答案：答案：A （09四川卷9）2
6、5，101 k Pa 时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是 A.2H+(aq) +SO42(aq) +Ba2+ (aq) +2OH(aq)BaSO4(s) +2H2O(1)H57.3 kJ/mol B.KOH(aq) + 1/2H2SO4(aq) 1/2K2SO4(aq) + H2O(l) H57.3kJ/mol C.C8H18(l) + 25/2O2 (g)8CO2 (g)+ 9H2O H5518 kJ/mol D.2C8H18(g) + 25O2 (g)16CO2 (g)+18H2O(1) H
7、5518 kJ/mol 答案：答案：B 点拨：点拨：书写表示燃烧热的化学方程式时，可燃物的化学计量系数为1；产物应为完全燃烧生成 3 的稳定氧化物，如 C 燃烧产物为 CO2而不是 CO，H2燃烧生成的是 H2O(l)，而不是 H2O(g)。书写表示 中和热的热化学方程式时，H2O 的化学计量系数为1，并以此配平其余物质的化学计量系数。 二、热化学方程式的计算二、热化学方程式的计算 根据能量：H E总(生成物)E总(反应物) 根据键能：HE总(断键)E总(成键) 燃烧热：Q(放) n(可燃物)H(燃烧热) 中和热：Q(放) n(H2O )H(中和热) 将 H 看作是热化学方程式中的一项，再按普
8、通化学方程式的计算步骤、格式进行计算，得 出有关数据。 如果一个反应可以分几步进行，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，即盖斯定律：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。如： 【例题例题4】4】已知：1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ 的能量，1mol Cl2分子中 化学键断裂 时需要吸收243kJ 的能量，由 H 原子和 Cl 原子形成1mol HCl 分子时释放431kJ 的能量。下 列叙述正确的是 A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g) + Cl 2(g) 2HCl(g)
9、B氢气和氯气反应生成2 mol 氯化氢气体，反应的H 183 kJ/mol C氢气和氯气反应生成2 mol 氯化氢气体，反应的H 183 kJ/mol D氢气和氯气反应生成1 mol 氯化氢气体，反应的H 183 kJ/mol 解析：解析：根据热化学方程式的书写原则和反应热的计算方法：H反应物键能总和生成物键 能总和，即H436 kJ/mol + 243 kJ/mol 2431 kJ/mol 183 kJ/mol，因此正确的热化 4 学方程式是： H2(g) + Cl 2(g) 2HCl(g) H 183 kJ/mol。故选 C。 点拨：点拨：热化学方程式中的H 必须标明“”或“”符号，比较反
10、应热(H)的大小时，要 注意带符号(“”或“”)进行比较。热化学方程式中的反应热数值表示反应物按方程式中化学 计量数反应进行到底时的热量值，如反应是可逆反应，则热量值小于对应的反应热数值。化学反应 逆向进行时，其反应热的数值不变，但符号改变。 【例题例题5】5】（09宁夏卷28）（14分）2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。 已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3的 H99 kJmol1.请回答下列问题： （1）图中 A、C 分别表示 、 ，E 的大小对该反应的反应热有无影响？ 。该反应通常 用 V2O5作催化剂，加 V2O5会使图中 B 点升
11、高还是降低？_，理由是 ； （2）图中H_ kJmol1； （3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化 SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合 物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ； （4）如果反应速率 （SO2）为0.05 molL1min1,则 （O2）_molL1min1、(SO3) _molL1min1； （5）已知单质硫的燃烧热为296 kJmo l1，计算由 S(s)生成3 mol SO3(g)的 H_（要求计算过程）。 解析：解析：（1）本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应，可得到 A 和 C 所表示的 意义，E 为活化能与反应热无关，但是用
12、催化剂可以降低活化能；（2）图中表示的是2mol SO2的反 5 应，因此H992kJmol1；（3）依题意即可写出：SO2 +V2O5 SO3+2VO2 4VO2+ O22V2O5；（4）依据速率之比等于化学计量数之比 答案：答案：（1）反应物能量 生成物能量 （2）无 降低 因为催化剂改变了反应的历程使活化能 E 降低 （3）198 (4) SO2 +V2O5 SO3+2VO2 4VO2+ O22V2O5 (4)0.025 0.05 (5)S(s) + O2(g) 2SO2(g)H1296 kJmol1 , SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) H299 kJmol1 3S(s)
13、+ 9/2O2(g) 3SO3(g) H 3(H1+H2)1185 kJmol1 【例题例题6】6】（2008年全国）红磷 P(s)和 Cl2(g)发生反应生成 PCl3(g)和 PCl5(g)，反应过程 和能量关系如图所示（图中的H 表示生成1mol 产物的数据） 根据上图回答下列问题 （1）P 和 Cl2反应生成 PCl3的热化学方程式 ； （2）PCl5分解生成 PCl3和 Cl2的热化学方程式 ；上述分解反应是 一个可逆反应，温度 T1时，在密闭容器中加入0.80 mol PCl5，反应达到平衡时还剩余0.60 mol PCl5，其分解率 1等于 ；若反应温度由 T1升高到 T2，平衡
14、时 PCl5分解率 2，2 1 (填“大于”，“小于”或“等于”)； （3）工业上制备 PCl5通常分两步进行，先将 P 和 Cl2反应生成中间产物 PCl3，然后降温，再 和 Cl2反应生成 PCl5。原因是 ； （4）P 和 Cl2分两步反应生成1mol PCl5的H3= ；P 和 Cl2一步反应生成1mol PCl5的H4 H1(填“大于”，“小于”或“等于”)； （5）PCl5与足量水反应，最终生成两种酸，其化学方程式是 。 6 解析：解析：（1）由图可以看出，1 mol P 在 Cl2中完全燃烧生成1 mol PCl3，放出的热量为 306kJ，所以 P 在 Cl2中完全燃烧生成 P
15、Cl3的热化学方程式为： P(s) + 3/2Cl2(g) = PCl3(g)； H 306 kJ/mol 或2P(s) + 3Cl2(g) = 2PCl3(g)；H =612 kJ/mol。（2）中间产物 PCl3和未 反应的 Cl2的总能量高于最终产物 PCl3的能量，其H =93 kJ/mol，所以有：PCl5(g) = PCl3(g) +Cl2(g)；H = 93 kJ/mol。分解率 1(0.80 mol0.60 mol)/ 0.80 mol10025；由热 化学方程式知，此反应的正反应为吸热反应，所以升高温度，平衡向正反应方向移动，PCl5的分解 率增大，即 2大于 1。（3）由图可以看出，P 与 Cl2反应生成 PCl3，PCl3和 Cl2进一步反应生成 PCl5，都是放热反应，分两步进行且第二步降低温度，有利于 PCl5的生成，防止 PCl5的分解。 （4）由盖斯定律可知，一步生成 PCl5和两步生成 PCl5的总热效应相等，即 H（612 kJ/mol）+（93 kJ/
