苏教版选修4 专题1第一单元 化学反应中的热效应（第2课时） 学案.doc

第一单元 化学反应中的热效应第2课时热化学方程式1.理解热化学方程式的意义。2.能正确书写热化学方程式。3.能利用热化学方程式进行简单计算。热化学方程式的书写1概念能够表示反应热的化学方程式称为热化学方程式。2意义既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。例如：h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kj/mol表示的意义是25 、101 kpa下，1_mol气态h2与_mol 气态o2反应生成1 mol液态水时，放出的热量为285.8 kj。3特征(1)指明反应时的温度和压强，若在25 、101 kpa时进行的反应，可不注明。(2)在化学方程式右边注明h的“”“”(“”常省略)、数值和单位。(3)所有反应物和生成物都用括号注明了它们在反应时的状态。常用“s”“l”“g”“aq”分别表示固体、液体、气体和水溶液。(4)化学计量数只表示物质的量，因此可以为整数或简单分数。1. (2018潍坊高二月考)2c(s)o2(g)=2co(g)h221.0 kjmol1，这个热化学方程式表示()a2 g碳燃烧生成一氧化碳时放出221.0 kj的热量b2 mol碳燃烧生成一氧化碳时吸收221.0 kj的热量c2 mol固体碳在氧气中燃烧生成2 mol一氧化碳气体时放出221.0 kj的热量d12 g碳和氧气反应生成一氧化碳时放出221.0 kj的热量解析：选c。2c(s)o2(g)=2co(g)h221.0 kjmol1，这个热化学方程式表示：2 mol固体碳在氧气中燃烧生成2 mol一氧化碳气体放热221.0 kj。2依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)n2(g)与适量h2(g)发生反应，生成2 mol nh3(g)，放出92.2 kj热量。(2)1 mol n2(g)与适量o2(g)发生反应，生成no(g)，吸收182.6 kj热量。(3)1 mol cu(s)与适量o2(g)发生反应，生成cuo(s)，放出157 kj热量。答案：(1)n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.2 kj/mol(2)n2(g)o2(g)=2no(g)h182.6 kj/mol(3)cu(s)o2(g)=cuo(s)h157 kj/mol1热化学方程式书写的基本步骤第一步写出化学方程式；第二步依据题目信息注明物质状态；第三步计算焓变数值；第四步确定焓变的符号(即正负号)；最后写出热化学方程式。2热化学方程式书写的注意事项(1)注意标明物质的聚集状态：方程式中每种物质的化学式后面用括号注明物质的聚集状态(g、l、s)，不用标“”或“”，水溶液用aq表示。(2)注意注明必要的反应条件：焓变与温度和压强等测定条件有关，所以书写时必须在h后指明反应的温度和压强(298 k、101 kpa时，可不注明)。(3)注意明确化学计量数的含义：化学计量数只表示该物质的物质的量，不表示分子个数或原子个数，因此热化学方程式中化学计量数也可以是分数。(4)注意h的单位及符号：h的单位常采用kjmol1，h只能写在化学方程式的右边，表示正向反应的焓变。h0表示为吸热反应。(5)注意同一反应中化学计量数与h数值的对应关系：化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则h的数值也加倍；若反应逆向进行，则h的符号改变，但数值不变。(1)h的单位为kjmol1，表示“每摩尔”特定化学反应的热效应。例如：h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol12h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kjmol1表示1 mol h2完全燃烧生成液态水放出的热量为285.8 kj；表示2 mol h2完全燃烧生成液态水放出的热量为571.6 kj。(2)可逆反应的h表示的是当反应物按系数完全反应时产生的热效应，实际反应中，若按系数放入反应物，产生的热量偏小，如2so2(g)o2(g)2so3(g)h196.6 kjmol1，若2 mol so2与1 mol o2反应，放出的热量小于196.6 kj。11.2 l(标准状况)h2在足量cl2中燃烧生成hcl气体，放出91.5 kj热量。下列热化学方程式正确的是()ah2(g)cl2(g)=2hcl(g)h91.5 kj/molbh2(g)cl2(g)=2hcl(g)h91.5 kj/molch2(g)cl2(g)=2hcl(g)h183 kj/mold2hcl(g)=h2(g)cl2(g)h183 kj/mol解析h2(g)cl2(g)=2hcl(g)，标准状况下11.2 l h2的物质的量是0.5 mol，与1 mol h2相对应的放热量为91.5 kj2183 kj，则：h2(g)cl2(g)=2hcl(g)h183 kj/mol，2hcl(g)=h2(g)cl2(g)h183 kj/mol。答案d依据例题数据，判断下列热化学方程式正确的是()a2h2(g)2cl2(g)=4hcl(g)h183 kj/molbh2(g)cl2(g)=2hcl(g)h183 kjc.h2(g)cl2(g)=hcl(g)h91.5 kj/mold.h2cl2=hclh91.5 kj/mol解析：选c。a项h的数值不对，b项h的单位不对，d项未标注物质的聚集状态。热化学方程式的意义1下列说法错误的是()a热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，只代表物质的量b热化学方程式未注明温度和压强时，h表示标准状况下的数据c同一化学反应，化学计量数不同，则h不同；化学计量数相同而状态不同，h也不相同d化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比解析：选b。 标准状况是指0 、101 kpa，而热化学方程式若不注明条件则是指25 、101 kpa。2已知热化学方程式2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h，下列有关h的说法正确的是()a与化学方程式的书写形式无关b与hh键、o=o键、ho键的键能有关c与是否使用催化剂有关d与物质的状态无关解析：选b。化学计量数不同时，反应的焓变不同，a项错误；化学反应的焓变与键能的相对大小有关，与反应条件无关，b项正确、c项错误；同一物质的状态不同时，自身具有的能量也不同，从而导致反应的焓变不同，d项错误。热化学方程式的正误判断与书写3(2018济南高二月考)下列热化学方程式正确的是()ac2h5oh3o2=2co23h2oh1 367.0 kj/molbnaoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l)h57.3 kj/molcs(s)o2(g)=so2(g)h269.8 kj/mold2no(g)o2(g)=2no2(g)h116.2 kj解析：选c。a项未标明各物质的聚集状态，b项naoh和hcl的反应为放热反应，ha(l)a(s)。下列各组热化学方程式中，化学反应的h前者大于后者的是()c(s)o2(g)=co2(g)h1；c(s)o2(g)=co(g)h2s(s)o2(g)=so2(g)h3；s(g)o2(g)=so2(g)h4h2(g)o2(g)=h2o(l)h5；2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h6caco3(s)=cao(s)co2(g)h7；cao(s)h2o(l)=ca(oh)2(s)h8abc d解析在中前者是完全燃烧，而后者是不完全燃烧，放出的热量前者多，放热时h为负值，则h1h2，不符合题意；在中前者是固态硫燃烧，而后者是气态硫燃烧，所以放出的热量后者多，h为负值，则h3h4，符合题意；在中前者是1 mol h2燃烧，后者是2 mol h2燃烧，放出的热量后者多，h为负值，所以h5h6，符合题意；在中前者是一个吸热反应，h70，而后者是一个放热反应，h80，则h7h8，符合题意。答案c例题中三组热化学方程式中，若各物质按方程式中提供的计量数进行反应，放出的热量前者小于后者的是()a bc d解析：选b。反应过程中放出的热量多少，只需要比较h的数值(绝对值)即可。反应热的简单计算与比较1(2018河南十校联考)已知：破坏1 mol aa键、1 mol bb键、1 mol ab键时分别需要吸收436 kj、498 kj、463 kj的能量；反应2a2(g)b2(g)=2a2b(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是()aa2比b2稳定be11 370 kjmol1ch482 kjmol1d该反应是放热反应解析：选a。键能：a2bc1 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的热量解析：选d。由题中条件可知：反应的热效应ha kjmol1297.2 kjmol1，可知该反应的正向反应为放热反应，故d错误。4下列热化学方程式的书写正确的是()a3 mol no2(g)与1 mol h2o(l)反应生成hno3(aq)和no(g)，放热138 kj：3no2(g)h2o(l)=2hno3(aq)no(g)h138 kjmol1b用co(g)还原1 mol fe2o3，放热24.8 kj：3cofe2o3=2fe3co2h24.8 kjmol1c1 mol hgo(s)分解为液态汞和氧气，吸热90.7 kj：2hgo(s)=2hg(l)o2(g)h90.7 kjmol1d2 mol h2(g)与o2(g)反应生成液态水放出571.6 kj的热量：2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kjmol1解析：选d。a项，放热反应的h0，故错；b项，没注明物质的聚集状态，故错；c项，2 mol hgo(s)分解为hg(l)和o2(g)应吸收181.4 kj热量，故错。5已知：h2(g)o2(g)=h2o(g)h1a kjmol12h2(g)o2(g)=2h2o(g)h2b kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(l)h3c kjmol12h2(g)o2(g)=2h2o(l)h4d kjmol1下列关系式中正确的是()aacd0c2ab0解析：选c。该反应是放热反应，h0；与生成h2o 的状态一样，但物质的化学计量数是2倍关系，2ab；同理比较、得：2cd，由于h2o(g)=h2o(l)是放热的，h0，故ca，db，综合考虑，仅c选项符合题意。6在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的热化学方程式为2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kjmol1c3h8(g)5o2(g)=3co2(g)4h2o(l)h2 220 kjmol15 mol氢气和丙烷的混合气体完全燃烧时放热3 847 kj，则氢气和丙烷的体积比为()a13 b31c14 d11解析：选b。设h2、c3h8的物质的量分别为x mol、y mol。，解得，v(h2)v(c3h8)n(h2)n(c3h8)3.751.2531。7一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量161.9 kj，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol/l的koh溶液100 ml，恰好生成正盐。则此条件下热化学方程式：c4h10(g)o2(g)=4co2(g)5h2o(g)的h为()a2 590.4 kj/mol b2 590.4 kj/molc1 295.2 kj/mol d1 295.2 kj/mol解析：选b。据co22koh=k2co3h2o知，n(co2)n(koh)5 mol/l0.1 l0.25 mol，nc4h10(g)n(co2)0.25 mol mol，则1 mol c4h10(g)充分燃烧放出热量为161.9 kj162 590.4 kj。二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)8如图为n2(g)和o2(g)反应生成no(g)过程中的能量变化：下列说法中正确的是()a1 mol n2(g)和1 mol o2(g)反应放出的能量为180 kjb1 mol n2(g)和1 mol o2(g)具有的总能量大于2 mol no(g)具有的总能量c由于上述反应为放热反应，常温下即可发生d上图表示的热化学方程式为n2(g)o2(g)=2no(g)h180 kj/mol解析：选d。根据题意可知，反应过程中吸收的总能量为1 444 kj，放出的总能量为1 264 kj，前者大于后者，该反应为吸热反应，a、c项错误；由于反应为吸热反应，故1 mol n2(g)和1 mol o2(g)具有的总能量小于2 mol no(g)具有的总能量，b项错误；d项热化学方程式中各物质的状态、计量数均与焓变数值一致，正确。9已知：ma(l)=nb(g)h10；nb(g)=m(a)(？)h2。下列说法正确的是()a若“？”表示液体，则h1h2b若“？”表示固体，则可能有h20c若“？”表示气体，则h1h2d若“？”表示气体，则可能有h2h1解析：选bd。由ma(l)=nb(g)h10及能量守恒可知，反应nb(g)=ma(l)h20且h1h2，a项错误；因物质为固态时的能量低于液态时的能量，而反应的he(反应产物)e(反应物)，故当“？”表示固体时，e(反应产物)e(反应物)有可能为负值，b项正确；当“？”表示气体时，反应肯定是吸热反应，h20，c项错误；当“？”表示气体时，反应吸收的热量比a是液体时吸收的热量多，h2h1，d项正确。10(2018镇江高二质检)下列有关热化学方程式的评价合理的是()实验事实热化学方程式评价a0.4 mol液态肼(n2h4)和足量h2o2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64 kj的热量n2h4(l)2h2o2(l)=n2(g)4h2o(g)h256.64 kjmol1正确b盐酸与稀氨水混合hcl(aq)nh3h2o(aq)=nh4cl(aq)h2o(l)h57.3 kjmol1不正确；因为nh3h2o状态应为“l”，而不是“aq”c160 g so3气体与适量水恰好完全反应生成h2so4，放出热量260.6 kjso3(g)h2o(l)=h2so4(aq)h130.3 kjmol1正确d25 、101 kpa下，120 g石墨完全燃烧放出热量3 935.1 kjc(s)o2(g)=co2(g)h393.51 kjmol1不正确；同素异形体要注名称：c(石墨，s)解析：选cd。a中h应与热化学方程式中的化学计量数对应，则h641.6 kjmol1，a错误；nh3h2o为弱碱，电离要吸热，所以放热小于57.3 kjmol1，b错误。三、非选择题112so2(g)o2(g)2so3(g)反应过程中的能量变化如图所示。已知1 mol so2(g)氧化为1 mol so3(g)的h99 kjmol1。请回答下列问题：(1)已知图中c点表示2 mol so3(g)的总能量，则a点表示_。(2)图中h_kjmol1。(3)向一密闭容器中充入1 mol so2和0.5 mol o2，反应达到平衡后放出的热量_(填“大于”“小于”或“等于”)99 kj。解析：(1)图中a点表示反应物总能量，c点表示生成物总能量。(2)1 mol so2(g)氧化为1 mol so3(g)的h99 kjmol1，所以2 mol so2(g)氧化为2 mol so3(g)时放出的热量是198 kj。(3)so2与o2的反应为可逆反应，则1 mol so2与0.5 mol o2不能完全反应，故放出的热量小于99 kj。答案：(1)2 mol so2(g)与1 mol o2(g)的总能量(2)198(3)小于12写出下列反应的热化学方程式：(1)16 g硫黄粉末在氧气中完全燃烧生成二氧化硫气体时放出148.6 kj的热量：_。(2)1 g甲烷气体完全燃烧生成液态水时放出56 kj的热量：_。(3)如图所示是1 mol no2(g)和co(g)反应生成co2(g)和no(g)过程中能量变化示意图，请写出no2(g)和co(g)反应的热化学方程式：_。答案：(1)s(s)o2(g)=so2(g)h297.2 kjmol1(2)ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h896 kjmol1(3)no2(g)co(g)=co2(g)no(g)h234 kjmol11