《2022年学案导学与随堂笔记高二化学鲁科版选修4：第一章第1节第2课时焓变热化学方程式含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年学案导学与随堂笔记高二化学鲁科版选修4：第一章第1节第2课时焓变热化学方程式含解析（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 2 课时焓变热化学方程式学习目标定位 1.熟知能量转化形式及反应热和焓变的含义、吸热反应和放热反应的本质。 2.学会热化学方程式的书写与应用。一化学反应的焓变1焓的意义焓是一个物理量，用来描述物质所具有的能量，符号为H。不同的物质所具有的能量不同，其焓也不同，一般用焓的变化来描述化学反应的反应热。2反应焓变(1)定义：反应产物的总焓与反应物的总焓之差。(2)表示符号： H。(3)单位： kJ mol1(或 J mol1)。(4)数学表达式： HH(反应产物 )H(反应物 )。(5)意义：如果 H0，即反应产物的焓大于反应物的焓，说明反应是吸收能量的，为吸热反应；如果 H0，反应产物的焓大于
2、反应物的焓，反应吸收热量，此反应为吸热反应。 H0，反应产物的焓小于反应物的焓，反应放出热量，此反应为放热反应。归纳总结焓变与物质的能量变化的关系放热反应吸热反应关系反应物具有的总能量大于反应产物具有的总能量反应物具有的总能量小于反应产物具有的总能量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 17 页表示方法 H0 图示实例H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H183 kJ mol1C(s)H2O(g)= CO(g)H2(g) H131.3 kJ mol11已知反应 XY=MN 为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是() A
3、X 的能量一定低于 M 的能量， Y 的能量一定低于 N 的能量B因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成反应产物中的化学键所放出的能量DX 和 Y 的总能量一定低于M 和 N 的总能量答案D 解析XY=MN H0， 说明 X 与 Y 的总能量低于 M 与 N 的总能量，A 错，D 正确；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成反应产物中的化学键所放出的能量， C 错；吸热反应有的不需要加热也可发生，如氢氧化钡晶体与氯化铵搅拌即可发生， B 错。2反应 ABC( H0)，XC( H0；放热反应， H0。(4)化学系数只表示物质的物质的量，因此可以
4、是整数，也可以是分数。(5)化学系数改变， H 要相应改变；逆反应的 H 与正反应的 H 数值相等、符号相反。归纳总结热化学方程式与普通化学方程式的区别精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 17 页普通化学方程式热化学方程式化学系数是整数，既表示微粒个数又表示该物质的物质的量可以是整数也可以是分数， 只表示该物质的物质的量状态不要求注明必须在分子式后注明 H 正负号及单位无必须注明 (正号常省略 ) 意义表明了化学反应中的物质变化不仅表明了化学反应中的物质变化， 也表明了化学反应中的能量变化遵循规律原子守恒原子守恒和能量守恒3
5、下列对 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H(298 K)184.6 kJ mol1的叙述正确的是() A1 分子 H2和 Cl2反应，放出热量 184.6 kJ B1 mol H2(g)和 1 mol Cl2(g)完全反应生成 2 mol HCl(g)，放出的热量为 184.6 kJ C 在 101 kPa 、 298 K 的条件下，1 mol H2(g)和 1 mol Cl2(g)完全反应生成 2 mol HCl(g)放出的热量为 184.6 kJ D 在 101 kPa、 298 K 的条件下，1 mol H2(g)和 1 mol Cl2(g)完全反应生成 2 mol HCl(g)
6、吸收的热量为 184.6 kJ 答案C 解析热化学方程式中 H 的值与具体化学反应相对应，在反应中各物质前的系数不再表示粒子数目，只表示各物质的物质的量，所以A 错；在描述反应时应说明外界条件，而 B 中没有说明温度和压强； H0 时，反应放热而非吸热，D 错误。故选 C。4(1)已知 16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是。(2)1 mol N2(g)与适量 O2(g)起反应，生成 NO2(g)，吸收 68 kJ 热量，该反应的热化学方程式是。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 17 页
7、(3)下图是一定温度和压强下N2和 H2反应生成 1 mol NH3的反应过程中的能量变化示意图，根据下图，写出工业合成氨的热化学方程式：( H 的数值用含字母 Q1、Q2的代数式表示 )。答案(1)S(s)O2(g)=SO2(g) H296.8 kJ mol1(2)N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H68 kJ mol1(3) N2(g)3H2(g)2NH3(g) H2(Q1Q2) kJ mol1解析书写热化学方程式的思路是首先根据题意写出反应的化学方程式并注明物质状态，如(1)S(s)O2(g)=SO2(g)； 再根据物质前的系数， 计算 H 的值，写上 “”或“”号及单位，如 (1
8、)1 mol S 对应的 H148.4 kJ mol12296.8 kJ mol1。1热化学方程式 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H131.3 kJ mol1表示() A碳和水反应吸收131.3 kJ 能量B 1 mol 碳和 1 mol 水反应生成 1 mol 一氧化碳和 1 mol 氢气并吸收 131.3 kJ热量C1 mol 固态碳和 1 mol 水蒸气反应生成 1 mol 一氧化碳气体和 1 mol 氢气并吸收 131.3 kJ 热量D1 个固态碳原子和 1 分子水蒸气反应吸热131.3 kJ 答案C 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
9、 - - - - -第 5 页，共 17 页解析反应热表示按照热化学方程式系数的物质的量反应时吸收或放出的热量，单位是 kJ mol1，该热化学方程式表示1 mol 固态碳和 1 mol 水蒸气反应生成1 mol 一氧化碳气体和 1 mol 氢气，吸收 131.3 kJ的热量。2N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出 133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是() A.12N2H4(g)12O2(g)=12N2(g)H2O(g) H267 kJmol1BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(l) H133.5 kJ m
10、ol1CN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534 kJmol1DN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534 kJ mol1答案D 解析热化学方程式中 H0 表示吸热， H0 表示放热，选项 A、C 中 H 的符号错误；热化学方程式中化学式前面的系数仅表示物质的量，0.25 mol N2H4(g)燃烧放热 133.5 kJ， 故 1 mol N2H4(g)燃烧放热 4133.5 kJ， 选项 D 正确，B 错误。3已知：H2(g)F2(g)=2HF(g) H 270 kJ mol1，下列说法正确的是 () A2 L 氟化氢气体分解成1 L 氢气与 1 L 氟
11、气吸收 270 kJ 热量B1 mol 氢气与 1 mol 氟气反应生成 2 mol 液态氟化氢放出热量小于270 kJ C在相同条件下， 1 mol 氢气与 1 mol 氟气的能量总和大于2 mol 氟化氢气体的能量D1 个氢气分子与 1 个氟气分子反应生成2 个氟化氢气体分子放出270 热量答案C 解析热化学方程式中各物质的系数只表示物质的量，不表示体积或分子个数，1 mol H2与 1 mol F2反应生成 2 mol HF 气体放出热量才是270 kJ，故 A、D 错；由HF(g)HF(l)要放出热量，故 B 项应大于 270 kJ，B 错；由高能量的反应物生成低能量的生成物才放出热量
12、，C 正确。4下列热化学方程式书写正确的是() A2SO2O2V2O5500 2SO3 H196.6 kJ mol1BH2(g)12O2(g)=H2O(l) H285.8 kJ mol1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 17 页C2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ DC(s) O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ mol1答案B 解析书写热化学方程式必须注意以下几点：要注明反应物和生成物的聚集状态，A 错；吸热反应的 H 的符号为“” ，放热反应的 H 为“” ，D 错； H的单位为 kJ
13、mol1，C 错。5根据下图所示情况，判断下列说法中正确的是() A其热化学方程式为CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H41 kJ mol1B该反应为吸热反应C该反应为放热反应D当 H2O 为液态时，其反应热小于41 kJ mol1答案B 解析以图示形式将反应CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)的质变与能变呈现出来，并要求判断反应类型及 H 情况。根据所给图示可知，A 选项将反应的反应物与反应产物弄反了， 故错误；反应产物的能量比反应物的能量高，故该反应为吸热反应，B 选项正确，则 C 选项错误； D 选项未限定 H2O 的物质的量，故错误。6(1)已知： 2NO2(g
14、)N2O4(g) H12NO2(g)N2O4(l) H2下列能量变化示意图中，正确的是(填字母 )。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 17 页(2)下图所示是某温度下， N2与 H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为。反应中如果加入 1 mol 氮气和 3 mol 氢气，反应放出的能量(填“大于” “等于”或“小于” )92 kJ，原因是。(3)室温下，1 g 苯(C6H6)完全燃烧生成液态水和CO2， 放出 41.8 kJ的热量。写出 C6H6燃烧的热化学方程式：。(4)已知：H2(g)Cl2(g)=2H
15、Cl(g) H185 kJ mol1，断裂 1 mol HH 键吸收的能量为 436 kJ，断裂 1 mol ClCl 键吸收的能量为247 kJ，则形成 1 mol HCl键放出的能量为。答案(1)A (2)N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92 kJ mol1小于可逆反应不能反应到底(3)2C6H6(l)15O2(g)=6H2O(l)12CO2(g) H6 520.8 kJmol1(4)434 kJ 解析(1)两反应均为放热反应，即 H10， H20，因为 N2O4(g)比 N2O4(l)的能量高，所以 | H1|0 B破坏反应产物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要
16、的能量时， H0 C反应焓变是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化D在稀溶液中， H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJ mol1，若将含 0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ 答案C 2工业生产水煤气的反应为C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H131.4 kJ mol1，下列判断正确的是 () A反应物能量总和大于生成物能量总和BCO(g)H2(g)=C(s)H2O(l) H131.4 kJ mol1C水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收 131.4 kJ热量D水煤气反应中生成1 体积 CO
17、(g)吸收 131.4 kJ热量答案C 解析A 项，由题中信息知合成水煤气反应为吸热反应，故可判断反应物总能量小于生成物总能量； B 项，若生成的 H2O 为气态时 H131.4 kJ mol1；C 项，生成 1 mol H2(g)吸收 131.4 kJ的热量；D 项， 应为生成 1 mol CO(g)吸收 131.4 kJ热量。3根据碘与氢气反应的热化学方程式I2(g)H2(g)2HI(g) H9.48 kJ mol1I2(s)H2(g)2HI(g) H26.48 kJ mol1下列判断正确的是 () A254 g I2(g)中通入 2 gH2(g)，反应放热 9.48 kJ B1 mol
18、固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差17.00 kJ C反应的产物比反应的产物稳定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 17 页D反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低答案D 解析A 项，因为是可逆反应， 所以不能进行完全， 放出热量小于 9.48 kJ，故 A 错；B 项， 1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差26.48 kJ(9.48 kJ)35.96 kJ，故 B 错；C 项，反应产物一样稳定，都是HI 的气态，故 C 错；D 项，对于等量的同一物质，固态物质的能量比气态物质能量低，因此反应的反
19、应物总能量比反应的反应物总能量低，故D 对。4在 25 、100 kPa下，1 g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是 () ACH3OH(l)32O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H725.76 kJ mol1B2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1 451.52 kJmol1C2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H725.76 kJ mol1D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1451.52 kJ mol1答案B 解析1 mol CH3OH 燃烧生成 CO2和
20、液态水时放热为 3222.68 kJ725.76 kJ,2 mol CH3OH 完全燃烧生成 CO2和液态水时， 放热为 2725.76 kJ1 451.52 kJ ，应选 B。5已知： 25 、100 kPa条件下：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s) H2 834.9 kJmol14Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s) H3 119.1 kJmol1由此得出的正确结论是 () A等质量的 O2比 O3能量低，由 O2变为 O3为放热反应B等质量的 O2比 O3能量高，由 O2变为 O3为吸热反应CO3比 O2稳定，由 O2变为 O3为放热反应DO2比 O3稳定，由 O2变为
21、O3为吸热反应答案D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 17 页解析25 、 100 kPa条件下， 4 mol Al(s)与 O2(g)完全反应生成 Al2O3(s)比与 O3(g)完全反应放出的能量少，所以2 mol O3(g)比 3 mol O2(g)能量多，因此只有D 正确。6燃烧热是 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。下列热化学方程式中 H 代表燃烧热的是 () ACH4(g)32O2(g)=2H2O(l)CO(g) H1BS(s)32O2(g)=SO3(s) H2CC6H12O6(s)6O2
22、(g)=6CO2(g)6H2O(l) H3D2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H4答案C 解析A 项，CH4没有完全燃烧，故 A 项不正确；B 项，S在 O2中燃烧生成 SO2(g)，而不是 SO3(s)，故 B 项不正确； C 项，C6H12O6(s)完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l)，故 C 项正确； D 项，应为 1 mol CO(g)完全燃烧生成 CO2(g)，故 D 项不正确。7下列热化学方程式或叙述正确的是() A 1 mol 液态肼 (N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气， 放出 642 kJ 热量： N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H642
23、 kJ mol1B12 g 石墨转化为 CO 时，放出 110.5 kJ热量：2C(石墨，s)O2(g)=2CO(g) H110.5 kJ mol1C已知： H2(g)12O2(g)=H2O(l) H286 kJ mol1，则 2H2O(l)=2H2(g)O2(g) H572 kJ mol1D已知： N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H92.4 kJ mol1，则在一定条件下向密闭容器中充入 0.5 mol N2(g)和 1.5 mol H2(g)充分反应放出 46.2 kJ的热量答案C 解析A 项，放出热量， H”或“” 、 “”或“” ) ab,2ac。(4)若已知 H2(g)12O
24、2(g)=H2O(g) H242 kJ mol1，且完全断裂氧气中 1 mol氧氧键时吸收热量496 kJ，形成水蒸气中 1 mol HO 键时放出热量 463 kJ，则断裂氢气中 1 mol HH 键时吸收的热量为。答案(1)表示旧键断裂吸收的能量表示新键生成放出的能量表示反应热(2)放热(4)436 kJ 解析(1)反应热等于旧化学键断裂吸收的能量与新化学键生成放出的能量差。H2(g)和12O2(g)与 2H(g)和 O(g)之间的能量差是 H22H(g)和12O2(g)O(g)过程中断开HH 键和 O=O键需吸收的能量。 所以 a 代表旧键断裂吸收的能量， b 代表 2H(g)O(g)结
25、合成 HO 键所放出的能量， c则代表断键所吸收的能量成键所释放的能量，即 abc。(2)由图可知该反应中反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应为放热反应， Hb，由于 c2b，所以 2ac。(4) H反应物键能总和生成物键能总和，即 x12496 kJ mol12463 kJ mol1242 kJ mol1，解得 x436 kJ mol1。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 17 页13 “西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气是指天然气，其主要成分是甲烷。工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO
26、 和 H2，两者的体积比约为 11。 已知 1 mol CO 气体完全燃烧生成 CO2气体放出 283 kJ热量；1 mol H2完全燃烧生成液态水放出286 kJ 热量；1 mol CH4气体完全燃烧生成 CO2气体和液态水放出890 kJ 热量。(1)写出 H2完全燃烧生成液态水的热化学方程式：；若 1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量(填“” 、“”或“” )890 kJ。(2)忽略水煤气中其他成分， 相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为；燃烧生成的 CO2的质量比约为。答案(1)2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H572 kJ mo
27、l1(2)3132 14用 Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应 A，可实现氯的循环利用。反应 A：4HClO2=CuO/CuCl2400 2Cl22H2O 已知： .反应 A 中，4 mol HCl 被氧化，放出 115.6 kJ的热量。. (1)反应 A 的热化学方程式是。(2)断开 1 mol HO 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为kJ， H2O 中HO 键比 HCl 中 HCl 键(填“强”或“弱” )。答案(1)4HCl(g)O2(g)400 ,2Cl2(g)2H2O(g) H115.6 kJ mol1(2)31.9强解析(1)反应中水为气态。(2)4E(HCl)E(O=O)4E(HO)2E(ClCl)115.6 kJ mol1，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 17 页故 E(HO)E(HCl)31.9 kJ mol1，HO 键比 HCl 键强。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 17 页
