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高考化学焓变怎么算

2025-05-12 15:12:55
雨后初晴
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高考化学中计算焓变(ΔH)主要有以下两种方法,需根据具体题目条件选择合适的方法:

一、标准生成焓法(ΔHf法)

确定反应方程式

标准生成焓法要求使用标准状态下的热力学数据,需通过化学方程式标注反应物和生成物的摩尔数。

查找标准生成焓(ΔHf°)

在化学数据手册中查得反应物和生成物在标准状态(25℃,101.325 kPa)下的标准生成焓值。

应用公式计算

使用公式:

$$

Delta H = sum (Delta H_f° text{产物}) - sum (Delta H_f° text{反应物})

$$

若反应物或生成物非标准状态,需通过盖斯定律或相态修正计算。

示例:

计算反应 $H_2(g) + frac{1}{2}O_2(g) rightarrow H_2O(l)$ 的焓变

已知:

$Delta H_f°(H_2O(l)) = -285.8 , text{kJ/mol}$

$Delta H_f°(H_2(g)) = 0 , text{kJ/mol}$

$Delta H_f°(O_2(g)) = 0 , text{kJ/mol}$

计算得:

$$

Delta H = (-285.8) - (0 + 0) = -285.8 , text{kJ/mol}

$$

结果为放热反应。

二、盖斯定律法

分解目标反应

若目标反应的焓变无法直接查,需将目标反应拆分为已知焓变的简单反应,通过加减法组合。

应用盖斯定律

根据盖斯定律:

$$

Delta H_{text{目标反应}} = sum Delta H_f° (text{组成目标反应的途径反应}) - sum Delta H_f° (text{组成目标反应的途径反应})

$$

需注意反应途径需满足原子数和电荷守恒。

示例:

已知:

$C(s) + frac{1}{2}O_2(g) rightarrow CO(g)$ 的 $Delta H = -393.5 , text{kJ/mol}$

$CO(g) + frac{1}{2}O_2(g) rightarrow CO_2(g)$ 的 $Delta H = -283.0 , text{kJ/mol}$

计算 $C(s) + O_2(g) rightarrow CO_2(g)$ 的焓变:

$$

Delta H = (-283.0) - (-393.5) = +110.5 , text{kJ/mol}

$$

结果为吸热反应。

三、注意事项

状态标准:

计算需使用标准状态(25℃,101.325 kPa),非标准状态需修正。

键能法辅助:

部分题目可通过键能差异计算焓变,但高考中更侧重标准生成焓法。

符号约定:

- $Delta H >

0$:吸热反应

- $Delta H < 0$:放热反应。

通过以上方法,结合化学方程式和标准数据,可系统计算化学反应的焓变。