反应热计算技巧例析

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1、反应热计算技巧例析化学反应热的计算主要以热化学方程式、盖斯定律、燃烧热等的相关知识为理论基础。进行反应热计算的常用方法有：常规计算法即列方程或方程组法、十字交叉法、平均值法、估算法及极限思维法等等。在进行具体求解时，要根据情况选择适宜的方法，不仅要考虑会解，还要考虑巧解以及最佳解。本文将以下列题目为例进行具体说明。例1:已知两个热化学方程式：H2(g)+O2(g)＝H2O(l)△H=-285.8kJ/molC3H8（g）+5O2（g）＝3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2220.0kJ/mol实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热384

2、7kJ，则混合气体中H2与C3H8的体积比是()A．1：3B．3：1C．1：4D．1：1解析:此题属于计算型选择题，可以采取以下方法进行求解。方法一：常规计算法即列方程或方程组法设混合气中H2的物质的量为x，则C3H8的物质的量为5mol－x。根据题意，列方程为：285.8kJ/mol×x＋2220.0kJ/mol×（5mol－x）解得H2的物质的量x=3.75mol；C3H8的物质的量为5mol－3.75mol=1.25mol。混合气体中H2与C3H8的体积比即物质的量之比为3：1，选B。小结：以常规方法进行计算求解，思路直接，便于理解，为我们解题时的首选方

3、法，但是由于一般需要列方程，步骤烦琐，计算量较大，因此在解计算型选择题时尽量避免使用。现提供以下方法进行巧解。方法二：估算排除法因为C3H8的燃烧热为2220.0kJ/mol，而两者燃烧共放热3847kJ，故5mol混合气H2和C3H8的体积比一定大于1：1，而四个选项中只有B选项符合题意。注意此法仅适用于选择题。方法三：十字交叉法H2和C3H8的平均燃烧热：3847KJ/5mol=769.4kJ/mol，则有H2285.81450.6769.4C3H82220.0483.61450.6/483.6=3/1即为二者的体积之比。在此种解法中其实已经渗透了极限思维

4、的解题模式。例2:已知有下列热化学方程式：⑴C3H8（g）+5O2（g）＝3CO2（g）+4H2O(l)△H=-2220.0kJ/mol⑵2C2H6（g）+7O2（g）＝4CO2（g）+6H2O(l)△H=-3116.7kJ/mol⑶C2H4（g）+3O2（g）＝2CO2（g）+2H2O（l）△H=-1409.6kJ/mol⑷2C2H2（g）+5O2（g）＝4CO2（g）+2H2O（l）△H=-2596.7kJ/mol⑸CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）△H=-889.5kJ/mol现有由上述五种烃中的两种组成的混合气体2mol,充分燃烧

5、后放出3037.6kJ的热量,则下列那些组合是不可能的()A.CH4和C2H2B.CH4和C2H6C.C3H8和C2H6D.C3H8和C2H4解析:此题采取平均值法来解较为简便。混合气体的平均燃烧热：3037.6kJ/2mol=1518.8kJ/mol，因此两种气体的燃烧热必须有一种大于平均燃烧热，另一种小于平均燃烧热。五种气体中,燃烧热大于平均燃烧热的有C3H8和C2H6,小于平均燃烧热的有CH4、C2H2和C2H4，经排除可知A.C符合题意。答案：A.C例3:已知常温常压下，金刚石和石墨燃烧的热化学方程式分别为：⑴C(金刚石)+O2(g)＝CO2(g)△H

6、=-395.41kJ/mol⑵C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)△H=-393.5kJ/mol据此判断,下列说法正确的是()A.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高解析：根据盖斯定律“不管化学反应是一步完成或是分几步完成，这个反应的总的热效应是相同的。”以及化学方程式相加减，同时焓变△H相加减等知识可解答该题。将以上两个热化学方程式相减，即⑴－⑵

7、可得热化学方程式：C(石墨)＝C(金刚石)△H=1.91kJ/mol。则由此热化学方程式可推得答案A符合题意。例4：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=-Q1kJ/mol2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)△H=-Q2kJ/molB.S(g)+O2(g)＝SO2(g)△H=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)＝SO2(g)△H=-Q2kJ/molC.C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)△H=-Q1kJ/molC(s)+O2(g)＝CO2(g)△H=-Q2kJ/molD．H2(g)+C

8、l2(g)＝2HCl(g)△H=-Q1