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圖示解析能量的比較與計(jì)算

 昵稱3826483 2013-12-05
圖示解析能量的比較與計(jì)算
河南省新縣高級(jí)中學(xué) 邱 峻

   

       多個(gè)相關(guān)的化學(xué)反應(yīng),,不但遵守物質(zhì)的質(zhì)量守恒,,還遵守能量守恒。在進(jìn)行多個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)的能量比較或是計(jì)算其中某一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí),,使用作圖的方法來思考問題,,會(huì)更方便。

1.多個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)的能量比較

 

1有兩個(gè)反應(yīng),,反應(yīng)a是放熱反應(yīng),,反應(yīng)b是吸熱反應(yīng)。

a.C2H2(g)+H2(g)  C2H4(g)

b.2CH4(g)  C2H4(g)2H2(g)

根據(jù)上述變化,,判斷以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式中Q1,、Q2Q3關(guān)系:

C(s)2H2(g)CH4(g) ,;ΔH=Q1……I

2C(s)H2(g)C2H2(g),;ΔH=Q2……II

2C(s)2H2(g)C2H4(g)ΔH=Q3 ……III

(1) Q2       Q3(>,、<,、=)

(2) Q1,、Q3           

 

解析:從有機(jī)物的含CH的數(shù)目來理解:2CC2H2C2H42CH4,。根據(jù)這種守恒關(guān)系,,得出以下能量關(guān)系:

也可以看出反應(yīng)a是放熱反應(yīng),反應(yīng)b是吸熱反應(yīng),。

不難得出:Q2<Q3,;2Q1>Q3

 

答案:(1)Q2<Q3,;(2) 2Q1>Q3,。

 

點(diǎn)撥:在做能量大小圖示時(shí)注意遵守質(zhì)量守恒和能量守恒,。這是化學(xué)反應(yīng)必備的兩大守恒。

2. 多個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)的能量計(jì)算

 

2已知下列熱化學(xué)方程式:

Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)     ΔH1=-26.7kJ·mol-1

3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)   ΔH2=-50.75kJ·mol-1

Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO (s)+CO2(g)     ΔH3=-36.5kJ·mol-1

則熱反應(yīng):FeO(s)+CO(g)= Fe(s)+CO2(g)   ΔH=           

 

解析:從鐵的氧化物的價(jià)態(tài)降低和個(gè)數(shù)守恒來理解:3Fe2O32Fe3O46FeO6Fe,。根據(jù)這種守恒關(guān)系,,得出以下能量關(guān)系:

即:能量關(guān)系是H1H2+2ΔH3+6ΔH。將數(shù)值代入,,解得ΔH=+7.28 kJ·mol-1,。

 

答案:+7.28 kJ·mol-1

 

點(diǎn)撥:在做能量圖示時(shí),,有時(shí)沒有注意真正數(shù)值的大小,,出現(xiàn)“放熱”和“吸熱”相反現(xiàn)象,應(yīng)以計(jì)算的“+”“-”符號(hào)為依據(jù),。

練習(xí):

1.同溫同壓下,,下列各熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱(H)最小的是(Q1~Q4均為正值)

A2A ( l ) + B ( l ) = 2C (g )   △H1=+ Q1    

B2A ( g ) + B ( g ) = 2C (g )  △H2=+ Q2

C2A ( g ) + B ( g ) = 2C ( l )  △H3=+ Q3  

D2A ( l ) + B ( l ) = 2C ( l )   △H4=+ Q4

 

2.根據(jù)以下3個(gè)熱化學(xué)方程式:   

2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l)  H1=―Q1 kJ/mol

2H2S(g)+O2(g)2S (s)+2H2O(l)     H2=―Q2 kJ/mol

2H2S(g)+O2(g)2S (s)+2H2O(g)    H3=―Q3 kJ/mol

 

判斷Q1Q2,、Q3三者關(guān)系正確的是(   ),。

A Q1>Q2>Q3           B Q1>Q3>Q2    C Q3>Q2>Q1           D Q2>Q1>Q3

3.已知膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低。膽礬分解的熱化學(xué)方程式為:

CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),;ΔH>0

室溫下,,若將16 g無水硫酸銅和25 g膽礬溶于水分別配制成80g溶液時(shí),用溫度計(jì)測(cè)量溶液的溫度分別上T1,、T2放熱,,則T1T2的關(guān)系為(    )。

AT1>T2      BT1=T2        CT1<T2        D.無法比較

 

參考答案:

1.A析:Q1~Q4均為正值,,H是正值,,說明都是吸熱反應(yīng)。再根據(jù)物質(zhì)從液態(tài)到氣態(tài)要吸收熱量,,故有如圖能量變化,。H1最小,即Q1最小

 

2. A,。后兩個(gè)反應(yīng)理解為生成產(chǎn)物的狀態(tài)不同,,而第一個(gè)反應(yīng)可理解為在第二個(gè)反應(yīng)的基礎(chǔ)上,S進(jìn)一步與O2反應(yīng),,這是S的燃燒,,是放熱的。故可以作圖如下:

 

3.A析:膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低,。膽礬分解吸熱,,反過來無水硫酸銅轉(zhuǎn)化為膽礬是放熱;按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算,,16 g無水硫酸銅可生成25 g CuSO4·5H2O,,配成80 g溶液時(shí),,無水硫酸銅吸熱少,溫度下降的少,。分析如圖所示,,即有T1>T2

 

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