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标题: 反应热及反应热大小的比较 [打印本页]

作者: lina 时间: 2012-4-18 14:21
标题: 反应热及反应热大小的比较
本帖最后由烨晚于 2012-4-18 15:31 编辑

一、反应热的本质

（1）从微观角度来讲，是反应物化学键断裂吸收的热量与生成物化学键形成放出的热量的差值，如图所示：

a表示断裂反应物化学键吸收的热量；

b表示生成物化学键形成放出的热量；

c表示反应热。

（2）从宏观角度来讲，是反应物自身的能量与生成物的能量差值。如图所示：

a表示活化能；

b表示活化分子结合生成生成物所释放的能量；

c表示反应热。

二、比较反应热大小的方法

（1）根据反应物和生成物的聚集状态比较

物质由固体变成液态，由液态变成气态，都必定吸收热量；而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接变成固态，则放出热量。因此在进行反应热计算或大小比较时，应特别注意各反应物或生成物的状态，存在同素异形体的要注明其同素异形体的名称。

（2）根据热化学方程式中化学计量数比较

热化学方程式中的化学计量数不表示分子数，而是表示反应物和生成物的物质的量，可以是分数。当化学计量系数发生变化（如加倍或减半）时，反应热也要随之变化。互为可逆的热化学反应，其反应热数值相等，符号相反。

（3）根据反应物和生成物的性质比较

对互为同素异形体的单质来说，由不稳定状态单质转化为稳定状态的单质要放出热量，因为能量越低越稳定；对于同一主族的不同元素的单质来说，与同一物质反应时，生成物越稳定或反应越易进行，放出的热量越多；而有些物质，在溶于水时吸收热量或放出热量，在计算总反应热时，不要忽视这部分热量。

（4）根据反应进行的程度比较

对于分步进行的反应来说，反应进行的越彻底，其热效应越大。如果是放热反应，放出的热量越多；如果是吸热反应，吸收的热量越多。如等量的碳燃烧生成一氧化碳放出的热量少于生成二氧化碳时放出的热量。对于可逆反应来说，反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，吸收或放出的热量也越多。

三、例题分析

【例题1】下列有关反应能量变化图像的判断错误的是

A. I可表示需加热的放热反应 B. Ⅱ可表示需加热的放热反应

C. Ⅲ可表示爆炸反应 D. Ⅳ可表示醋酸和碱的中和反应

【解析】I中曲线生成物总能量高于反应物总能量，表示的是吸热反应，因此A选项错误，符合题意；Ⅲ中曲线表示的反应历程时间短，放热多，为爆炸反应。

答案：A

【例题2】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是

A. 生成物的能量一定低于反应物总能量

B. 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率

C. 应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应的焓变

D. 同温同压下，H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同

【解析】生成物的总能量低于反应物的总能量的反应，是放热反应，若是吸热反应则相反，故A错误；反应速率与反应是吸热还是放热没有必然联系，故B错误；C是盖斯定律的重要应用，正确；根据△H＝生成物的总焓－反应物的总焓可知，焓变与反应条件无关，故D错误。

答案：C

【例题3】已知热化学方程式：2H2(g) + O2(g) === 2H2O(g) △H1＝－483.6kJ/mol

则对于热化学方程式：2H2O(l) === 2H2(g) + O2(g) △H2

下列说法正确的是

A. 热化学方程式中化学计量系数表示分子个数

B. 该反应的△H2＝+483.6kJ/mol

C. ︱△H2｜＜︱△H1｜

D. ︱△H2｜＞︱△H1｜

【解析】热化学方程式中化学计量系数只代表物质的量，不代表分子数，A错误；根据题意知：2H2O(g) === 2H2(g) + O2(g) △H3＝+483.6kJ/mol，H2O(g)→H2O(l)还要放热，所以B选项错误；因为2 mol H2O(l)能量比2 mol H2O(g)的能量低，因此二者均分成2 mol H2(g) 和1mol O2(g)所吸收的热量︱△H2｜＞︱△H3｜＝︱△H1｜，故D选项正确。

答案：D

【例题4】甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是

①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)

△H = +49.0 kJ/mol

②CH3OH(g)＋1/2O2(g) = CO2(g)＋2H2(g)

△H=－192.9 kJ/mol

下列说法正确的是

A. CH3OH的燃烧热为192.9 kJ/mol

B. 反应①中的能量变化如右图所示

C. CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

D. 根据②推知反应： CH3OH(l)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) 的 △H＞－192.9kJ/mol

【解析】该题以甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的反应为背景，着重考查学生对化学反应热大小的判断和比较，根据燃烧热的定义，结合图示，知A、B选项错误；由题给条件①、②，知CH3OH转变成H2的过程可能放热，也可能吸热，因此C选项错误；物质的聚集状态不同，燃烧的热效应也不同，知D选项正确。

答案：D

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