熱化學方程式的書寫與判斷

一、書寫原則

1.由于熱化學方程式的化學計量數只表示物質的量，因此化學計量數以“mol”為單位，數值可用小數或分數表示。

2.必須注明聚集狀態，用s、l、g分別表示固體、液體、氣體

3.反應熱ΔH與測定條件如溫度、壓強等有關。因此書寫熱化學方程式時應注明ΔH的測定條件。若不注明，則表示在25℃、101kPa下測定的。

4.無論熱化學方程式中化學計量數為多少，ΔH的單位總是kJ/mol，但ΔH的數值與反應式中的化學計量數有關。

二、熱化學方程式正誤判斷的步驟(從右往左進行)

1.檢查ΔH的單位是否正確。

2.檢查ΔH的“-”“+”是否與放熱、吸熱一致。

3.檢查物質的聚集狀態是否標明及標明的聚集狀態是否正確。

4.檢查ΔH是否與反應物或生成物的物質的量相對應(成正比)。

【例1】 已知在101kPa、25℃條件下，已知1g氫氣燃燒生成液態水放出142.9kJ的熱量，則反應的熱化學方程式為()。

A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=-142.9kJ/mol

B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=-571.6kJ/mol

C.2H2+O2=2H2O;△H=-571.6kJ/mol

D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=+571.6kJ/mol

解析:按上述熱化學方程式正誤判斷(從右往左進行)的步驟進行判斷:

1gH2即0.5mol，完全燃燒生成液態水放出142.9kJ的熱量。則2molH2完全燃燒生成液態水時放出的熱量為142.9kJ×4=571.6kJ，故A選項，不正確;C選項物質的狀態不明，不正確;由于是放熱反應△H為負，故D選項不正確。答案:B。

三、應用

1.蓋斯定律及其應用

1840年，瑞士化學家蓋斯通過大量實驗證明，不管化學反應是一步完成或分幾

步完成，其反應熱是相同的。換句話說，化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關，而與反應的途徑無關。這就是蓋斯定律。

【例2】 H2(g)+12O2(g)=H2O(l)

可以通過兩種途徑來完成，如下圖。

已知:

H2(g)+O2(g)=H2O(g);ΔH1=-241.8kJ/mol

H2O(g)=H2O(l);ΔH2=-44.0kJ/mol

求ΔH。

解析:根據蓋斯定律，則

ΔH=ΔH1+ΔH2=-241.8kJ/mol+(-44.0kJ/mol)=-285.8kJ/mol

2.判斷物質的穩定性大小

(1)物質內部所含的能量越低，則該物質越穩定。

(2)根據反應的熱效應，可比較物質內部能量的高低。

【例3】 (1)P4(s，白磷)+5O2(g)=P4O10(s);ΔH1=-2983.2kJ/mol

(2)P(s，紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);ΔH2=-738.5kJ/mol;

則白磷轉化為紅磷的熱化學方程式為 。相同的狀況下，能量較低的是 ;白磷的穩定性比紅磷 (填“高”或“低”)。

解析:由①-②×4得:P4(s，白磷)=4P(s，紅磷);ΔH=-29.2kJ/mol，可見白磷轉變成紅磷放熱，所以等質量時，白磷的能量比紅磷的高，白磷的穩定性比紅磷低。

3.判斷反應熱的大小

【例4】 在同溫同壓下，下列三個反應所放出的熱量分別用a、b、c表示，則a、b、c的關系是 。

①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-a

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-b

③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-c

解析:上述三個反應雖均表示H2和O2的反應，但由于反應物的用量不同，生成物的聚集狀態不同，三個反應的反應熱各不相同。反應①和②分別表示2molH2(g)燃燒生成2molH2O(g)、2molH2O(l)放出的熱量，由于同溫同壓下，2molH2O(g)轉變為2molH2O(l)時要放出熱量，故a

(責任編輯 廖銀燕)