為了合理利用化學能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計需要充分考慮化學反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)措施.化學反應(yīng)的焓變通常用實驗進行測定,也可進行理論推算.
(1).已知熱化學方程式:
①.Fe
2O
3(s)+3CO
(g)=2Fe
(s)+3CO
2(g)△H=-25kJ/mol
②.3Fe
2O
3(s)+CO
(g)=2Fe
3O
4(s)+CO
2(g)△H=-47kJ/mol
③.Fe
3O
4(s)+CO
(g)=3FeO
(s)+CO
2(g)△H=+19kJ/mol
寫出FeO
(s)被CO
(g)還原成Fe
(s)和CO
2(g)的熱化學方程式
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol.
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol.
.
(2).由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能.從化學鍵的角度分析,化學反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學鍵的破壞和生成物的化學鍵的形成過程.在化學反應(yīng)過程中,拆開化學鍵需要消耗能量,形成化學鍵又會釋放能量.
化學鍵 |
H-H |
N-H |
N≡N |
鍵能/kJ?mol-1 |
436 |
391 |
946 |
已知反應(yīng)N
2(g)+3H
2 (g)?2NH
3(g)△H=a kJ/mol.試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計算a為
-92
-92
.
(3).依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應(yīng)的焓變進行推算.
已知:C
(s,石墨)+O
2 (g)=CO
2(g)△H
1=+393.5kJ/mol
2H
2(g)+O
2 (g)=2H
2O
(l)△H
2=-571.6kJ/mol
2C
2H
2(g)+5O
2 (g)=4CO
2 (g)+2H
2O
(l)△H
3=-2599kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,計算298K時反應(yīng)2C
(s,石墨)+H
2(g)=C
2H
2(g)的焓變:△H=
+226.7KJ/mol
+226.7KJ/mol
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