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化學反應方程式與能量的關係

在文檔中 新第一章 化學反應 (頁 26-37)

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15所示。

( ) ( ) 2( ) 3( )

3 1207.1

s s 2 g s

CaCOCaCOkJ

( ) ( ) 2( ) 3( )

3

s s 2 g s

CaCOCaCO

H   1207 . 1 kJ mol

2.吸熱反應:能量變化曲線圖如圖16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H1a

( ) 2( ) 2( ) 2 5 ()

2 3 1

2CsH gO gC H OH l 之H2b C(s) O2(g) CO2(g)H3 c

C6H12O6(s) 2C2H5OH(l) 2CO2(g)的H a2b2c 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Habc

3.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( )gCl2( )gHCl( )g 的鍵能分別是

a

b

c

試求H2( )gCl2( )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 gH 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74.8393.9

8 .

285 ,試求CH4( )g 2O2( )gCO2( )g 2H O2 ( )l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)H ?

(2)2C(s) 2H2(g) C2H4(g)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( )gH2( )gCH 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 HHC 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 20kcalC 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?

(Cu64、O16) (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)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>

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