【学案导学设计】高中化学 1.1.2 焓变 热化学方程式学案 鲁科版选修4.doc

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。1化学反应能量的变化，通常主要表现为热量的变化。比较化学反应过程中能量的变化并判断反应类型(吸热反应和放热反应)。(1)从化学键的角度理解反应物、生成物中化学键的变化关系反应类型断裂旧化学键吸收的总能量生成新化学键释放的总能量吸热反应(2)从物质储存化学能的角度理解反应物、生成物储存的化学能的大小关系反应类型反应物的总能量生成物的总能量放热反应反应物的总能量0，反应产物的焓大于反应物的焓，反应吸收热量，此反应为吸热反应。h0；放热反应，h0。(3)要注明反应物和生成物的聚集状态。(4)化学计量数只表示物质的物质的量，因此可以是整数，也可以是分数。(5)化学计量数改变，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：普通化学方程式热化学方程式化学计量数是整数，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活学活用3h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol1表示的意义是在298 k、100 kpa下，_气态h2与_气态o2反应生成_时，_的热量是285.8 kj。答案1 mol mol1 mol液态水放出4依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)1 mol n2(g)与适量h2(g)起反应，生成nh3(g)，放出92.2 kj热量。(2)1 mol n2(g)与适量o2(g)起反应，生成no2(g)，吸收68 kj 热量。(3)1 mol cu(s)与适量o2(g)起反应，生成cuo(s)，放出157 kj热量。答案(1)n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.2 kjmol1(2)n2(g)2o2(g)=2no2(g)h68 kjmol1(3)cu(s)o2(g)=cuo(s)h157 kjmol1解析解此类题的思路：首先根据题意写出物质的变化过程，如(1)中：n2(g)3h2(g)2nh3(g)，并定n2前计量数为1，此时的h即为92.2 kjmol1，再在前部分的基础上加上h92.2 kjmol1即可。1下列说法正确的是()a需要加热才能发生的反应一定是吸热反应b化学反应中的能量变化都表现为热量变化c任何放热反应在常温下一定能发生d反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热答案d解析化学反应的能量变化可以表现为很多方面，如转化为热能、电能、光能等。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应都是在一定条件下发生的，反应开始需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。2航天飞机用铝粉与高氯酸铵(nh4clo4)的混合物为固体燃料，反应方程式可表示为2nh4clo4n2cl22o24h2o。下列对该反应的叙述中错误的是()a瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行b从能量变化的角度，主要是化学能转变为热能和动能c反应的焓变小于零d在方程式后增加h及其数值即为热化学方程式答案d解析该反应为放热反应，其焓变为负值小于零。书写热化学方程式要注明物质的聚集状态及h的正负、数值、单位等。3在298 k、100 kpa的条件下，1 g液态甲醇燃烧生成co2(g)和液态水时放热22.68 kj，下列热化学方程式正确的是()ach3oh(l)o2(g)=co2(g)2h2o(l)h725.76 kjmol1b2ch3oh(l)3o2(g)=2co2(g)4h2o(l)h1 451.52 kjmol1c2ch3oh(l)3o2(g)=2co2(g)4h2o(l)h725.76 kjmol1d2ch3oh(l)3o2(g)=2co2(g)4h2o(l)h1 451.52 kjmol1答案b解析甲醇燃烧是一个放热反应，h”或“”)。答案(1)旧键断裂吸收的能量生成新键放出的能量反应热(2)放热解析(1)h2(g)和o2(g)与2h(g)和o(g)之间的能量差是h2(g)2h(g)和o2(g)o(g)过程中断开hh键和o=o键需吸收的能量和。所以a代表旧键断裂吸收的能量，b代表新键生成放出的能量，c则代表断键所吸收的能量与成键所释放的能量之差，即反应热。(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，h0的反应，反应物的总能量小于生成物的总能量c放热反应都不需要加热就能发生d吸热反应在一定条件(如常温、加热等)下能发生答案c解析化学反应中既有物质变化，又有能量变化，a正确；h0的反应为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，b正确；有些放热反应需要加热或点燃才能引发，c错误；有些吸热反应如ba(oh)28h2o和nh4cl在常温下就能反应，d正确。2下列反应属于吸热反应的是()a炭燃烧生成一氧化碳b中和反应c锌粒与稀硫酸反应制取h2dba(oh)28h2o与nh4cl反应答案d解析物质燃烧、酸碱中和、金属与水或酸的置换反应都属于放热反应。3下列变化一定为放热的化学反应的是()ah2o(g)=h2o(l)放出44 kj热量bh0的化学反应c形成化学键时共放出能量862 kj的化学反应d能量变化如图所示的化学反应答案d解析化学反应放热还是吸热，取决于h(生成物)与h(反应物)的相对大小。若h(生成物)h(反应物)，则反应吸热，反之放热。a项h2o(g)=h2o(l)为物理变化；b项h0，即h(生成物)h(反应物)，反应吸收热量；c项无法确定反应放热还是吸热；d项，由图可知h(生成物)0；反应吸热时，h0c在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同d在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓答案c解析放热反应的h0；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓不一定高于生成物的总焓；反应焓变是指在恒压条件下，化学反应的反应热，不仅是 1 mol 物质参加反应时的能量变化。5已知2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kjmol1，则下列关于方程式2h2o(l)=2h2(g)o2(g)的h的说法中正确的是()a方程式中的化学计量数表示分子数b该反应h大于零c该反应h571.6 kjmol1d可表示36 g水分解时的热效应答案b解析在书写热化学方程式时，若反应物和生成物对换，则h的符号变化，数值不变，故b正确，c不正确；d项未注明水是液态。6在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用h1和h2表示：2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h12h2(g)o2(g)=2h2o(l)h2则()ah2h1 bh1h2ch1h2 d无法确定答案b解析气态水液化时释放能量，放热越少，h越大。7.科学家已获得了极具理论研究意义的n4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol nn键吸收193 kj热量，断裂1 mol nn键吸收941 kj热量，则()an4的熔点比p4高b1 mol n4气体转化为n2时要吸收724 kj能量cn4是n2的同系物d1 mol n4气体转化为n2时要放出724 kj能量答案d解析n4与白磷(p4)结构相似，均为分子晶体，由于n4相对分子质量小于p4，故其分子间作用力弱于p4，其熔点低于p4，a错；n4与n2互为同素异形体，而不是同系物，则c错；从结构图中可看出，一个n4分子中含有6个nn键，根据n4(g)=2n2(g)h，有h6193 kjmol12941 kjmol1724 kjmol1，故b项错误，d项正确。三、热化学方程式8已知：h2(g)f2(g)=2hf(g)h270 kjmol1，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液态氟化氢放出的热量小于270 kjc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 kj热量答案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计量数不再表示粒子数目，只表示物质的“物质的量”，故a、d错误；hf(g)hf(l)会放出热量，故b项中放出热量应大于270 kj，b错；因该反应放热，故c项正确。9由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放出241.8 kj的热量，1 g水蒸气转化为液态水放出2.45 kj的热量，则下列热化学方程式书写正确的是()ah2(g)o2(g)=h2o(l)h285.9 kjmol1bh2(g)o2(g)=h2o(l)h241.8 kjmol1ch2(g)o2(g)=h2o(l)h285.9 kjmol1dh2(g)o2(g)=h2o(g)h241.8 kjmol1答案a解析放热反应h为“”，c、d错；1 mol水蒸气转化为相同条件下的1 mol液态水时要放出44.1 kj的热量，可求出h为285.9 kjmol1，b错，故选a项。10根据热化学方程式：s(s)o2(g)=so2(g)ha kjmol1(a297.2)。分析下列说法，其中不正确的是()as(s)在o2(g)中燃烧的反应是放热反应bs(g)o2(g)=so2(g)hb kjmol1，则abc1 mol so2(g)所具有的能量低于1 mol s(s)与1 mol o2(g)所具有的能量之和d16 g固体硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6 kj的热量答案d解析由题中条件可知：反应的热效应ha kjmol1297.2 kjmol1，可知该反应为放热反应，故d错误。能力提升11白磷与氧气可发生如下反应：p45o2=p4o10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为pp：a kjmol1、po：b kjmol1、p=o：c kjmol1、o=o：d kjmol1。根据下图所示的分子结构和有关数据估算该反应的h，其中正确的是()a(6a5d4c12b) kjmol1b(4c12b6a5d) kjmol1c(4c12b4a5d) kjmol1d(4a5d4c12b) kjmol1答案a解析化学键断裂吸收的能量为(6a5d)kj，化学键形成放出的能量为(12b4c)kj。12已知断开1 mol hh键吸收的能量为436 kj，断开1 mol hn键吸收的能量为391 kj，根据化学方程式：n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.4 kjmol1，则断开1 mol nn键吸收的能量是()a431 kjmol1 b945.6 kjmol1c649 kjmol1 d869 kjmol1答案b解析由于化学反应中断键吸热，成键放热，h反应物断键吸收的总能量生成物成键释放的总能量，所以92.4 kjmol1436 kjmol13e(nn)2391 kjmol13，故e(nn)945.6 kjmol1。13化学反应n23h2=2nh3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是()an2(g)3h2(g)=2nh3(l)h2(abc)kjmol1bn2(g)3h2(g)=2nh3(g)h2(ba)kjmol1c.n2(g)h2(g)=nh3(l)h(bca)kjmol1d.n2(g)h2(g)=nh3(g)h(ab)kjmol1答案a解析 mol n2(g)与 mol h2(g)完全反应生成1 mol nh3(g)时放热(ba)kj，生成1 mol nh3(l)时放热(bca)kj，故a正确。14根据下图所示，写出反应的热化学方程式并回答问题：(1)反应过程的热化学方程式：_；(2)反应过程的热化学方程式：_；(3)q与q1的关系：q_q1(填“大于”、“小于”或“等于”)。答案(1)a2(g)b2(g)=c(g)hq kjmol1(2)c(g)=a2(g)b2(g)hq1 kjmol1(3)等于解析图中已清楚地指明两个反应的反应物、生成物和反应热，热化学方程式不难写，但两个反应互为逆反应，因此两反应的反应热数值相等，符号相反。拓展探究15化学键的键能是原子间形成1 mol化学键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的数据：hs：364 kjmol1，ss：266 kjmol1，s=o：522 kjmol1，ho：464 kjmol1。(