熱化學方程式的書寫與普通化學方程式相比,書寫熱化學方程式除了遵循書寫普通化學方程式外,還應該注意以下幾點:
①反應熱ΔH與測定的條件(溫度、壓強)有關,因此書寫熱化學方程式時應注明應熱ΔH的測定條件。若沒有注明,就默認為是在25℃、101KPa條件下測定的。
②反應熱ΔH只能寫在標有反應物和生成物狀態(tài)的化學方程式的右邊。ΔH為“-”表示放熱反應,ΔH為“+”表示吸熱反應。ΔH的單位一般為kJ·mol-1(kJ/mol)。
③反應物和生成物的聚集狀態(tài)不同,反應熱ΔH不同。因此熱化學方程式必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)固體用“s”、液體用“l(fā)”、氣體用“g”、溶液用“aq”等表示,只有這樣才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義。熱化學方程式中不標“↑”或“↓”。
④熱化學方程式中各物質(zhì)化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù),因此化學計量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分數(shù)。
⑤熱化學方程式是表示反應已完成的數(shù)量。由于ΔH與反應完成物質(zhì)的量有關,所以方程式中化學前面的化學計量系數(shù)必須與ΔH相對應,如果化學計量系數(shù)加倍,那么ΔH也加倍。當反應逆向進行時,其反應熱與正反應的反應熱數(shù)值相等,符號相反。
⑥在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應生成1 mol 水時的反應熱叫中和熱。書寫中和熱的化學方程式應以生成1 mol 水為基準。
⑦反應熱可分為多種,如燃燒熱、中和熱、溶解熱等,在101Kpa時,1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。
來看兩個例子:
【例題1】25℃、101 kPa下,碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2800 kJ/mol,則下列熱化學方程式正確的是:
A.C(s)+1/2O2(g)==CO(g);△H =-393.5 kJ/mol
B.2H2(g)+O2(g)==2H2O(g);△H =+ 571.6 kJ/mol
C.CH4(g) + 2O2(g)==CO2(g) + 2H2O(g);△H =-890.3 kJ/mol
D.1/2C6H12O6(s)+ 3O2(g) === 3CO2(g) + 3H2O(1);△H =-1400 kJ/mol
解析:燃燒熱是指在101 kPa時,1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量。對C而言穩(wěn)定的氧化物指CO2(g)、對H2而言穩(wěn)定的氧化物指H2O(l)。所以A、B、C錯誤,正確答案為D。
【例題2】已知充分燃燒a g乙炔氣體時生成1 mol 二氧化碳氣體和液態(tài)水,并放出熱量b kJ,則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是:()
A.C(s)+1/2O2(g)==CO(g);△H =-393.5 kJ/mol
B.2H2(g)+O2(g)==2H2O(g);△H =+ 571.6 kJ/mol
C.CH4(g) + 2O2(g)==CO2(g) + 2H2O(g);△H =-890.3 kJ/mol
D.1/2C6H12O6(s)+ 3O2(g) === 3CO2(g) + 3H2O(1);△H =-1400 kJ/mol
解析:放熱反應中ΔH<0,所以B、D錯誤。生成1 mol CO2時放出b kJ的熱量,所以,生成4 mol CO2時放出熱量為4b kJ,所以A正確。答案:A
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