第一章焓變反應(yīng)熱習(xí)題

第一章焓變反應(yīng)熱習(xí)題焓變反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量，是熱力學(xué)研究中的重要概念。在本章中，我們將學(xué)習(xí)并解答一些與焓變反應(yīng)熱有關(guān)的習(xí)題，以加深對(duì)該概念的理解。1.在一個(gè)反應(yīng)中，當(dāng)物質(zhì)的組成發(fā)生變化時(shí)，焓如何變化？請(qǐng)給出一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。答：在一個(gè)反應(yīng)中，當(dāng)物質(zhì)的組成發(fā)生變化時(shí)，焓將發(fā)生變化。例如，考慮燃燒反應(yīng)：2C(s)+O2(g)→2CO2(g)在這個(gè)反應(yīng)中，兩個(gè)碳原子與一個(gè)氧氣分子結(jié)合形成兩個(gè)二氧化碳分子。這個(gè)反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，焓發(fā)生了負(fù)變化。這是因?yàn)榉磻?yīng)前的化學(xué)鍵能量較高，而反應(yīng)后的化學(xué)鍵能量較低，所以在反應(yīng)中釋放出了熱量。2.如何計(jì)算焓變反應(yīng)熱？請(qǐng)列出計(jì)算式并解釋每個(gè)符號(hào)的含義。答：焓變反應(yīng)熱可以通過(guò)化學(xué)方程式和物質(zhì)的熱化學(xué)計(jì)量關(guān)系來(lái)計(jì)算。計(jì)算式如下：ΔH=Σ(n乘以H)其中，ΔH代表焓變反應(yīng)熱，n代表物質(zhì)的摩爾數(shù)，H代表物質(zhì)的摩爾焓。3.通過(guò)燃燒甲烷(CH4)生成水(H2O)，計(jì)算該反應(yīng)的焓變反應(yīng)熱。已知甲烷的摩爾焓ΔHf=-74.9kJ/mol，水的摩爾焓ΔHf=-285.8kJ/mol。答：燃燒甲烷生成水的方程式為：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)根據(jù)計(jì)算式，我們可以計(jì)算焓變反應(yīng)熱。甲烷的摩爾數(shù)為1，水的摩爾數(shù)為2，所以計(jì)算如下：ΔH=(1乘以-74.9kJ/mol)+(2乘以-285.8kJ/mol)ΔH=-74.9kJ/mol-571.6kJ/molΔH=-646.5kJ/mol所以，燃燒甲烷生成水的焓變反應(yīng)熱為-646.5kJ/mol。4.當(dāng)氧氣中的氣體摩爾數(shù)從2mol增加到4mol時(shí)，焓發(fā)生的變化為-120kJ。求氧氣的焓變反應(yīng)熱。答：假設(shè)氧氣的焓變反應(yīng)熱為xkJ/mol。根據(jù)題目中的信息，氣體的摩爾數(shù)從2mol增加到4mol時(shí)，焓發(fā)生的變化為-120kJ。根據(jù)計(jì)算式，我們可以得到如下等式：ΔH=(4-2)乘以xkJ-120kJ=(4-2)乘以xkJ-120kJ=2xkJ解以上方程，可以得到x的值：x=-120kJ/2x=-60kJ/mol所以，氧氣的焓變反應(yīng)熱為-60kJ/mol。5.當(dāng)一定量的鐵和氧氣反應(yīng)生成3mol的鐵(III)氧化物(Fe2O3)時(shí)，焓發(fā)生的變化為-824kJ。求鐵的摩爾焓變。答：假設(shè)鐵的摩爾焓變?yōu)閤kJ/mol。根據(jù)題目中的信息，化學(xué)方程式為：4Fe(s)+3O2(g)→2Fe2O3(s)焓發(fā)生的變化為-824kJ。根據(jù)計(jì)算式，我們可以得到如下等式：ΔH=(3+2)乘以xkJ-824kJ=5乘以xkJ-824kJ=5xkJ解以上方程，可以得到x的值：x=-824kJ/5x=-164.8kJ/mol所以，鐵的摩爾焓變?yōu)?164.8kJ/mol。