大题化小，攻破反应原理题

2016-03-23孟凡盛

求学·理科版 2016年3期

关键词：灯丝灯管乙烯

孟凡盛

反应原理题是化学中常见的大题，一般以与生产生活联系紧密的物质为背景材料，以图表、计算等大杂烩形式出现。由于其所包含的各小题之间有一定的独立性，我们可以采取大题化小的方法，将其各个突破，逐一得分。

得分点之反应热的求算

反应原理题中，化学反应过程中的能量变化及反应热的相关计算是很常见的一个考向。

1.反应热的数值等于形成新键释放的总能量与断键所吸收的总能量之差，放热反应ΔH的符号为“-”，吸热反应ΔH的符号为“+”。

2.盖斯定律的运用技巧：参照目标热化学方程式设计合理的反应途径，对原热化学方程式进行恰当变形（反写、乘除某一个数），然后方程式之间进行加减，从而得出求算新热化学方程式反应热ΔH的关系式。

【例】金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应：

WO3（s）+3H2（g）W（s）+3H2O（g）

请回答下列问题：

（1）上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：

温度/℃ 25～550～600～700

主要成分 WO3 W2O5 WO2 W

第一阶段反应的化学方程式为；580℃时，固体物质的主要成分为；假设WO3完全转化为W，则三个阶段消耗H2的物质的量之比为。

（2）已知：温度过高时，WO2（s）转变为WO2（g）；

WO2（s）+2H2（g）W（s）+2H2O（g）

ΔH=+66.0 kJ·mol-1

WO2（g）+2H2（g）W（s）+2H2O（g）

ΔH=-137.9kJ·mol-1

则WO2（s）WO2（g）的ΔH= 。

（3）钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为W（s）+2I2（g）WI4（g）。下列说法正确的有。

a.灯管内的I2可循环使用

b.WI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上

c.WI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长

d.温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢

解析：（1）第一阶段的化学方程式为2WO3+H2W2O5+H2O，第二阶段的化学方程式为W2O5+H22WO2+H2O，第三阶段的化学方程式为WO2+2H2W+2H2O，所以三个阶段消耗H2的物质的量之比为1∶1∶4。（2）根据盖斯定律可知，①-②即得到WO2（s）WO2（g），所以ΔH=+66kJ/mol+137.9kJ/mol=+203.9kJ/mol。（3）该反应在不同温度下，反应进行的方向是不同的。高温下生成单质碘，而温度降低后，又消耗碘，所以灯管内的I2可循环使用，a正确；由该方程式可知，WI4在灯丝上分解，产生的W会沉积在灯丝上，b正确，c不正确；升高温度，反应速率都是增大，d不正确。

答案：（1）2WO3+H2W2O5+H2O W2O5、

WO2 1∶1∶4 （2）+203.9kJ·mol-1 （3）ab

【方法技巧】1.利用盖斯定律计算反应热的模式与要领

（1）计算模式

（2）计算要领

①当反应方程式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。

②反应方程式进行加减运算时，同种物质之间可相加减，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“+”“-”，即把ΔH看作一个整体进行运算。

③通过盖斯定律计算反应热和比较反应热的大小时，要把ΔH看作一个整体。

④在反应过程时常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气时，会吸热；反之会放热。

⑤当反应逆向进行（即将一个热化学方程式颠倒）时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

【总结完善】书写热化学方程式的六大要点

（1）注意ΔH的符号和单位