一.熱化學反應方程式:一個完整的熱化學反應方程式需含狀態與能量變化,其表示如 下:
1.放熱反應:能量變化曲線圖如圖15所示。
( ) ( ) 2( ) 3( )
3 1207.1
s s 2 g s
Ca C O CaCO kJ 或
( ) ( ) 2( ) 3( )
3
s s 2 g s
Ca C O CaCO
H 1207 . 1 kJ mol
2.吸熱反應:能量變化曲線圖如圖16所示。)
四.影響反應熱的因素有溫度、壓力、莫耳數、狀態與反應物、生成物的種類。
1.物質狀態:因為物質狀態的不同,其本身的熱含量亦有所不同,故物質狀態會影響 反應熱。
2.反應物的莫耳數:反應熱與反應物的莫耳數成正比。
3.反應的方向:當反應逆向時,反應熱變號不變值。
五.反應熱的求法:一般而言,反應方程式的求法如下:
1.H 生成物的生成熱總和-反應物的生成熱總和;舉例如下 已知,6C(s) 6H2(g)3O2(g) C6H12O6(s)之H1 a
( ) 2( ) 2( ) 2 5 ()
2 3 1
2Cs H g O g C H OH l 之H2 b C(s) O2(g) CO2(g)之H3 c
求C6H12O6(s) 2C2H5OH(l) 2CO2(g)的H a2b2c 2.H 反應物的燃燒熱總和-生成物的燃燒熱總和;舉例如下,
若已知,CH3OH(l)、CO( g)、CH3COOH(l)的莫耳燃燒熱分別是
a
、b、c
。 試求CH3OH(l) CO(g) CH3COOH(l)之H abc3.H 反應物的各鍵鍵能總和-生成物的各鍵鍵能總和;舉例如下, 若已知,H2( )g 、Cl2( )g 、HCl( )g 的鍵能分別是
a
、b、c
。試求H2( )g Cl2( )g 2HCl( )g 之 H a b 2c。 4.H 正反應之活化能-逆反應之活化能。
1.下列有關反應熱的敘述中,正確的有 (A)放熱反應的 ΔH>0 (B)反應熱的大小與溫度 無關 (C)吸熱的反應,其反應物的熱含量小於生成物的熱含量 (D)反應途徑不同,反 應熱也不同。
2.已知有下列反應方程式:且水的沸點高於乙醇,試比較
x
、 y 、z
、a
的大小。C2H5OH(l) 3O2(g) 2CO2(g)3H2O(l),H xkJ C2H5OH(l) 3O2(g) 2CO2(g)3H2O(g),H ykJ C2H5OH(g)3O2(g) 2CO2(g)3H2O(l),H zkJ
C2H5OH(g) 3O2(g) 2CO2(g) 3H2O(g),H akJ
3.下列各反應中,放熱最多的是 (A)2H2(g) O2(g) 2H2O(g) (B)H2(g) O(g) H2O(l)
(C) ( ) 2( ) 2 ( ) 2
2H g 1O g H Og (D)2H(g) O(g) 2H2O(l)。
4.已知,CH4 g( )、CO2 g( )、H2O(g)的莫耳生成熱
( mol kJ )
分別是74.8、393.9、8 .
285 ,試求CH4( )g 2O2( )g CO2( )g 2H O2 ( )l 之H ?
5.已知,
) ( 2 ) ( 2 (g)
2 2
1
l
g H O
O
H H 285.8kJ
C2H5OH(l)3O2(g) 2CO2(g) 3H2O(l) H 1368kJ C2H4(g) 3O2(g) 2CO2(g) 2H2O(l) H 1275.8kJ
C(s) O2(g) CO2(g) H 393.9kJ
試求(1)C2H4(g) H2O(l) C2H5OH(l)之H ?
(2)2C(s) 2H2(g) C2H4(g)之H ?
6.下列各種變化中,屬於吸熱反應的是 (A)濃硫酸加水稀釋 (B)氫氧化鈉溶於水 (C)水結 冰 (D)氯化銨溶於水。
7.已知,CO( )g 、H2( )g 、CH OH3 ( )l 之生成熱分別為x、y、z
kJ mol
,燃燒熱分別為之溫度與熱量曲線關係圖如圖所示。試根據此曲線之資料回答下列各題:
(1)此物質的正常沸點為多少oC?__________。
(2)此物質在液態時之比熱為多少卡/(克oC)?__________。
(3)此物質之莫耳汽化熱為多少千卡/莫耳?__________。
11.人體內每一莫耳葡萄糖經代謝後,可以產生熱量 670 千卡。某人手術後僅能依靠注射 5%的葡萄糖水溶液補充能量。假使維持身體的能量每小時是 100 千卡,則至少需要 每小時注射葡萄糖水溶液多少公克? (A)33.8 (B)67.5 (C)135 (D)270 (E)540。
12.已知莫耳燃燒熱:C H6 6( )l ( 781.0 kcal)、H2( )g ( 68.3 kcal)、C H6 12( )l ( 936.9 kcal),則
6 6( )l 3 2( )g 6 12( )l
C H H C H 的 反 應 熱 ? (A)49.0 (B)87.6 (C)155.9 (D)155.9 kcal。
13. 已 知 , A B C D H 20kcal, C D E F H 40kcal, 則 E F A B的 H ? (A)20 (B)40 (C)60 (D)40 (E)20。
14.以氫還原x公克的氧化銅,結果可得金屬銅y公克,則銅的原子量,可表示成?
(Cu64、O16) (A)4(x y) y
(B) 16x x y (C)
16( ) x
x y (D) 4 x y
y
。
<Homework 1-5>
11.在寒帶住過的人們常說雪融解時,往往覺得氣溫比下雪時更冷,此話的合理解釋為 何? (A)融雪時雪要吸收空氣中之熱量變為水 (B)融雪時雪要放出熱量於空氣中變為 水(C)水珠凝結成雪是吸熱反應 (D)雪融解時常有冷氣團過境。(A)
12.常溫常壓下,已知CO2 g( )、H2O(l)及C2H5OH(l)之莫耳生成熱為1、2、3 則 下 列 何 者 為 C2H5OH(l)的 莫 耳 燃 燒 熱 ? (A)2 1 3 2 3 3 (B)
1 2 3
2 3 (C) 1 2 3 (D)2 1 3 2 3。(D)
13.下列有關反應熱的敘述,何者正確? (A)二氧化碳的莫耳生成熱與一氧化碳的莫耳 燃燒熱數值相同,符號相反 (B)二氧化碳的莫耳生成熱與石墨的莫耳燃燒熱數值相同,
符號相反 (C)二氧化氮的莫耳生成熱即為氮氣的莫耳燃燒熱 (D)氫氣的莫耳燃燒熱即 為水的莫耳生成熱。(D)
14.關於熱化學方程式: (g) 1 2(g) 2(g)
CO O CO
2 , 284 kJ,請問下列敘述何者正 確? (A)上式反應為吸熱反應 (B)CO(g)的莫耳燃燒熱為284 kJ (C)CO2(g)的莫耳生成
熱為284 kJ (D)CO2(g)的熱含量比 (g) 1 2(g) CO O
2 的熱含量高。(B)
15.已知H2(g)及C(s)之莫耳燃燒熱分別為285.5 kJ、393.9 kJ,而C H2 2(g)之莫耳分解熱
(分解成H2(g)及C(s))為226.7 kJ,則反應:2C H2 2(g)5O2(g) 4CO2(g) 2H O2 ( ) 的反 應熱約為多少kJ ? (A)453 (B)906 (C)2315 (D)2600。(D)
16.下列有關反應熱的敘述,何者正確? (A)二氧化碳的莫耳生成熱與一氧化碳的莫耳 燃燒熱數值相同,符號相反 (B)二氧化碳的莫耳生成熱與石墨的莫耳燃燒熱數值相同,
符號相反 (C)二氧化氮的莫耳生成熱即為氮氣的莫耳燃燒熱 (D)氫氣的莫耳燃燒熱即 為水的莫耳生成熱。(D)
<Exercise Chapter 1>