△H的单位“kJ/mol 中的“mol 不是物质的量的单位,而是指定反应的反应进度的国际单位制单位. 考虑到中等化学的实际情况.新教材中没有引入“反应进度(符号为ξ) 这个物理量. 国标中.反应进——青夏教育精英家教网—

△H的单位“kJ/mol 中的“mol 不是物质的量的单位,而是指定反应的反应进度的国际单位制单位. 考虑到中等化学的实际情况.新教材中没有引入“反应进度(符号为ξ) 这个物理量. 国标中.反应进度的定义为:对于化学反应 0=ΣBνBB nB(ξ) = nB(0) +νBξ 式中nB(0)和nB(ξ) 分别代表反应进度ξ=0和ξ=ξ时B的物质的量.由于nB(0) (为反应未开始时B的物质的量)为常数.因此有:dξ=νB-1dnB 对于有限的变化 △ξ=νB-1△nB 上面所定义的反应进度.它只与化学反应方程式的写法有关.而与选择反应系统中何种物质B无关.反应进度与物质的量具有相同的量纲.SI单位为mol.由于ξ的定义与νB(化学计量数.对于反应物其为负.对于产物其为正)有关.因此在使用ξ时必须指明化学反应方程式. 反应进度是化学反应的最基础的量.由于化学中引入了此量.使涉及化学反应的量纲和单位的标准化大大前进了一步.也很好地解决了一系列量在量纲上出现的困难和矛盾. 对于化学反应 0=ΣBνBB,反应的摩尔焓[变]△rHm.一般可由测量反应进度ξ1→ξ2时的焓变△H.除以反应进度变△ξ而得.即:△rHm=△H/△ξ 由于反应进度ξ的定义与化学反应方程式的写法有关.因此△rHm也与化学反应方程式的写法有关.即对同一实验数据.由于计算△ξ所依据的化学反应方程式不同.使得△rHm也不同.所以在使用△rHm时.必须指明对应的化学反应方程式.例如. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g),△rHm =-483.6 kJ/mol ① H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(g),△rHm =-241.8 kJ/mol ② 对于反应①来说.2 mol H2(g)和1 mol O2(g) 完全反应生成2 mol H2O(g)表示1 反应进度的反应.而对于反应②来说.1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(g)也表示1反进度的反应.前者放热483.6 kJ.后者放热241.8 kJ.因此.两个反应的△rHm 不同.反应① 的△rHm是反应②的两倍.从以上可以看出: (1) 反应的摩尔焓[变] △rHm实际上是单位反应进度的焓变.△rHm的单位“J/mol 或“kJ/mol 中的“mol 是“指定反应的反应进度的SI单位.mol-1是每反应进度的SI单位. (2) 对于用不同的化学计量数表示的相同物质的反应.每反应进度的反应所表示的意义是不同的.当然相对应的△rHm也是不同的.最后需要说明的是: 由于△rHm与反应的温度和压强有关.因此书写热化学方程式时应注明反应的温度和压强.但中等化学所用的△rHm的数据.一般都是在101 kPa和298.15 K时的数据.因此可特别注明.考虑到这一点和中等化学中学生的知识水平和接受能力.新教材中将△rHmΘ简写为△H来表示. 例如.C(s) + O2(g) = CO2(g),△H =-393.5 kJ/mol C(s) + H2O + H2(g),△H = +131.5 kJ/mol 典例剖析 [例1](2004年全国高考理综试题•甘肃等四省区卷)在25℃.101kPa下.1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.下列热化学方程式正确的是 ( ) A．CH3OH.法中正确的是( O2(g)==CO2(g)+2H2O(l),△H=+725.8KJ•mol-1 B．2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l),△H=-1452KJ•mol-1 C．2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l),△H=-725.8KJ•mol-1 D．2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l),△H=+1452KJ•mol-1 解析:1g甲醇燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68kJ.则1mol甲醇(32g)燃烧放热22.68kJ×32=725.8kJ.2mol甲醇燃烧放热725.8kJ×2=1452kJ.可知B 项符合题意. [例2]已知破坏各1mol N≡N键.H-H键和N-H键分别需吸收的能量为946kJ.436kJ.391kJ.计算1molN2(g)和3molH2(g)完全转化为NH3(g)的反应热的理论值. 解析:N2(g)与H2(g)反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g).使1mol的N≡N键断裂吸收946kJ的能量.使3molH-H键断裂共需吸收436kJ·mol-1×3mol＝1308kJ的能量.因此使1molN2(g)和3molH2(g)反应物的化学键断裂共需吸收的能量为946kJ+1308kJ＝2254 kJ.而2molNH3(g)中含6molN-H键.形成6molN-H键时放出能量为391 kJ·mol-1×6mol＝2346 kJ .因此反应热应等于生成物分子形成时所释放的总能量2346kJ·mol-1与反应物分子断裂时所吸收的总能量2254 kJ·mol-1之差.即放出了92 kJ·mol-1的能量. [例3]下列对热化学方程式1/2H2(g)+ 1/2I2,△H = +26kJ·mol-1的叙述中.正确的是 ( ) A．1mol氢气和1mol碘蒸气完全反应需要吸收26kJ的热量 B．1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52kJ的热量 C．1molH2(g)与1molI2(g)完全反应生成2mol的HI气体需吸收52kJ的热量 D．1molH2(g)与1molI2(g)完全反应放出26kJ的热量解析:热化学方程式的具体形式是表示一定物质的量的.一定聚集状态的反应物完全反应生成一定聚集状态的生成物时的放热.吸热情况.只要依据书写热化学方程式的六点注意事项.对于本例题就不难作出判断.在A.B.D三个选项中均未指明生成物的状态,且D将反应错认为是放热反应,A则未将反应的化学计量数与△H正确对应起来,B则无视热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数的前提.因此合理答案只有C. [例4]．已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水.并放出热量b kJ.则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A. 2C2H2(g)+5O2(g)＝4CO2(g)+2H2O(l), ΔH＝-2b kJ / mol B. C2H2(g)+5/2O2(g)＝2CO2(g)+H2O(l), ΔH＝2b kJ / mol C. 2C2H2(g)+5O2(g)＝4CO2(g)+2H2O(l), ΔH＝-4b kJ / mol D. 2C2H2(g)+5O2(g)＝4CO2(g)+2H2O(l), ΔH＝b kJ / mol 解析:以上各式中化学计量数及物质状态标注都正确,该反应放热.△H应为负值,生成1mol二氧化碳气体.放出热量 bkJ.则又生成4mol二氧化碳气体.放出热量4bkJ . 答案:A. 知能训练【查看更多】

题目列表(包括答案和解析)

中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。
（1）有效减碳的手段之一是节能,下列制氢方法最节能的是　　　　。
A.电解水制氢:2H₂O2H₂↑+O₂↑
B.高温使水分解制氢:2H₂O2H₂↑+O₂↑
C.太阳光催化分解水制氢:2H₂O2H₂↑+O₂↑
D.天然气制氢:CH₄+H₂OCO+3H₂
（2）CO₂可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO₂和3 mol H₂,一定条件下反应:CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）　ΔH="-49.0" kJ/mol,测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

①从3 min到9 min,v（H₂）=　　　　mol/（L·min）。
②能说明上述反应达到平衡状态的是　　　　（填编号）。
A.反应中CO₂与CH₃OH的物质的量浓度之比为1∶1（即图中交叉点）
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3 mol H₂,同时生成1 mol H₂O
D.CO₂的体积分数在混合气体中保持不变
（3）工业上,CH₃OH也可由CO和H₂合成。参考合成反应CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）的平衡常数:

温度/℃	0	100	200	300	400
平衡常数	667	13	1.9×1	2.4×1	1×1

下列说法正确的是　　　　。
A.该反应正反应是放热反应
B.该反应在升高温度时,CH₃OH（g）的体积分数减小,说明v_正（CH₃OH）减小,v_逆（CH₃OH）增大
C.在T ℃时,1 L密闭容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H₂,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100
D.工业上采用稍高的压强（5 Mpa）和250 ℃,是因为此条件下,原料气转化率最高

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[化学-选修3：物质结构与性质]
硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础．请回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为

，该能层具有的原子轨道数为

、电子数为

．
（2）硅主要以硅酸盐、

二氧化硅

等化合物的形式存在于地壳中．
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以

共价键

相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献

个原子．
（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH₄）分解反应来制备．工业上采用Mg₂Si和NH₄Cl在液氨介质中反应制得SiH₄，该反应的化学方程式为

Mg₂Si+4NH₄Cl=SiH₄+4NH₃+2MgCl₂

．
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：

化学键	C-C	C-H	C-O	Si-Si	Si-H	Si-O
键能/（kJ?mol^-1）	356	413	336	226	318	452

①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是

C-C键和C-H键较强，所形成的烷烃稳定．而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成．

．
②SiH₄的稳定性小于CH₄，更易生成氧化物，原因是

C-H键的键能大于C-O键，C-H键比C-O键稳定．而Si-H键的键能却远小于Si-O键，所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键

．
（6）在硅酸盐中，SiO

四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式．图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为

sp³

，Si与O的原子数之比为

1：3

，化学式为

SiO₃^2-

．

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（1）已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g) ΔH＞0，

若要增大Q的浓度，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为（填序号）。

A．加入一定量M B．降低反应温度 C．升高反应温度

D．缩小容器体积 E．加入催化剂 F．分离出一定量P

（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：

Fe₂O₃(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO₂(g) △H＝－24.8 kJ·mol^－1

3Fe₂O₃(s)+ CO(g)==2Fe₃O₄(s)+ CO₂(g) △H＝－47.2 kJ·mol^－1

Fe₃O₄(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO₂(g) △H＝＋640.5 kJ·mol^－1

写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO₂气体的热化学反应方程式：

_________________ 。

（3）在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，一定条件下发生反应： CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH=－49.0 kJ/mol，测

得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。

①从3 min到10 min，v(H₂)= mol/(L·min)。

②能说明上述反应达到平衡状态的是（选填编号）。

A．反应中CO₂与CH₃OH的物质的量浓度之比为1︰1（即图中交叉点）

B．混合气体的密度不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗3 mol H₂，同时生成1 mol H₂O

D．CO₂的体积分数在混合气体中保持不变

③下列措施中能使n (CH₃OH)/n (CO₂)增大的是（选填编号）。

A．升高温度 B．恒温恒容充入He(g)

C．将H₂O(g)从体系中分离 D．恒温恒容再充入1 mol CO₂和3 mol H₂

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（1）已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g) ΔH＞0，

若要增大Q的浓度，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为（填序号）。

A．加入一定量M B．降低反应温度 C．升高反应温度

D．缩小容器体积 E．加入催化剂 F．分离出一定量P

Fe₂O₃(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO₂(g) △H＝－24.8 kJ·mol^－1

3Fe₂O₃(s)+ CO(g)==2Fe₃O₄(s)+ CO₂(g) △H＝－47.2 kJ·mol^－1

Fe₃O₄(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO₂(g) △H＝＋640.5 kJ·mol^－1

写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO₂气体的热化学反应方程式：

_________________ 。

（3）在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，一定条件下发生反应： CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH=－49.0 kJ/mol，测

得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。

①从3 min到10 min，v(H₂)= mol/(L·min)。

②能说明上述反应达到平衡状态的是（选填编号）。

A．反应中CO₂与CH₃OH的物质的量浓度之比为1︰1（即图中交叉点）

B．混合气体的密度不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗3 mol H₂，同时生成1 mol H₂O

D．CO₂的体积分数在混合气体中保持不变

③下列措施中能使n (CH₃OH)/n (CO₂)增大的是（选填编号）。

A．升高温度 B．恒温恒容充入He(g)

C．将H₂O(g)从体系中分离 D．恒温恒容再充入1 mol CO₂和3 mol H₂

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美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如下图

(1)此流程的第II步反应为：CO（g）+H₂O（g）

H₂（g）+CO₂（g），该反应的化学平衡常数表达式为K=___________；反应的平衡常数随温度的变化如表一

从上表可以推断：此反应是________ (填“吸”、“放”)热反应。在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H₂O均为1 mo1，则达到平衡后 CO的转化率为___________。
(2)此流程的第II步反应CO（g）+H₂O（g）

H₂（g）+CO₂（g），在830℃，以表二的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有________（填实验编号）

（3）在一个不传热的固定容积的容器中，判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是_________
① 体系的压强不再发生变化
② 混合气体的密度不变
③ 混合气体的平均相对分子质量不变　
④ 各组分的物质的量浓度不再改变
⑤ 体系的温度不再发生变化
⑥ v(CO₂正)＝v(H₂O逆)
(4)图表示该反应此流程的第II步反应在时刻t 达到平衡、在时刻t分别因改变某个条件而发生变化的情况：图中时刻t 发生改变的条件是_________。（写出两种）

(5)若400℃时，第Ⅱ步反应生成l mol氢气的热量数值为33.2（单位为kJ），第Ⅰ步反应的热化学方程式为：CH₄（g）+H₂O（g）=3H₂（g）+CO（g）△H=-103.3 kJ·mol^-1。则400℃时，甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为___________________。

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