高考化学考点30 热化学方程式的书写与判断

1定义表示参加反应的物质的物质的量和反应热关系的化学方程式。2意义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。如H2(g)+O2(g)H2O(g)H=241.8 kJmol1表示的意义为1 mol H2(g)和 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)时放出241.8 kJ的热量。3热化学方程式的书写与判断（1）热化学方程式的书写步骤步骤1 写方程写出配平的化学方程式；步骤2 标状态用“s”、“l”、“g”、“aq”标明物质的聚集状态；步骤3 标条件标明反应物的温度和压强(101 kPa、25 时可不标注)；步骤4 标H在方程式后写出H，并根据信息注明H的“+”或“”；步骤5 标数值根据化学计量数计算写出H的数值及单位。H的单位一般为kJmol1。（2）热化学方程式的判断检查是否标明聚集状态。检查H的“+”“”是否与吸热、放热一致。反应热H的单位是否为“kJmol1”。检查H的数值是否与反应物或生成物的物质的量一致。表示燃烧热的热化学方程式，还要注意是否生成了稳定的氧化物。书写热化学方程式的注意事项（1）注意测定的条件：需注明反应热测定的温度和压强，如不注明条件，即指25，1.01105 Pa。（2）注意H的标注：化学方程式的右边必须写上H，若为吸热反应，H为“+”，若为放热反应，H为“”，单位一般为kJ/mol或kJmol1；根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则H的数值也加倍；若反应逆向进行，则H改变符号，但绝对值不变。（3）注意物质的聚集状态：反应热的数值和符号与反应物和生成物的聚集状态有关，因此必须注明物质的聚集状态（s、l、g、aq）才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不需要标出“”和“”。（4）注意化学计量数：热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数；而普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。（5）注意H单位的意义：热化学方程式中，H的单位为kJmol1。这里的“mol1”不表示具体物质，而是表示“1 mol反应”或“1 mol反应进度”，指“1 mol特定的反应组合”。如“H2(g)+O2(g)H2O（1） H=285. 8 kJmol1”，“1 mol反应”指“1 mol H2(g)与 mol O2(g)生成1 mol H2O(l)”这一特定反应组合。（6）注意可逆反应H的意义：不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的H都表示反应进行到底时的能量变化。4化学方程式与热化学方程式的比较化学方程式热化学方程式化学计量数整数，既可以表示微粒个数，又可以表示物质的量既可以是整数也可以是分数，只表示该物质的物质的量物质状态不要求注明必须在化学式后注明正负号及单位无必须注明意义表明了化学反应中的物质变化不仅表明化学反应中的物质变化，还表明了化学反应中的能量变化遵循规律质量守恒质量守恒和能量守恒考向一 热化学方程式的正误判断典例1 下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)AC2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)H=1 367.0 kJ/mol(燃烧热)BNaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=+57.3 kJ/mol(中和热)CS(s)+O2(g)SO2(g)H=296.8 kJ/mol(反应热)D2NO2O2+2NOH=+116.2 kJ/mol(反应热)【答案】C1实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=+890.3 kJmol1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=890.3 kJmol1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) H=890.3 kJmol12H2(g)+O2(g)2H2O(l) H=571.6 kJmol1A仅有 B仅有 C仅有 D全部符合要求判断热化学方程式正误的“五审”考向二 书写热化学方程式典例1 （1）FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25 ，101 kPa时：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s) H=1 648 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g) H=393 kJmol12Fe(s)2C(s)3O2(g)=2FeCO3(s) H=1 480 kJmol1FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是_。（2）烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：NO(g)O3(g)=NO2(g)O2(g) H=200.9 kJmol1NO(g)O2(g)=NO2(g) H=58.2 kJmol1SO2(g)O3(g)=SO3(g)O2(g) H=241.6 kJmol1反应3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的H=_kJmol1。【答案】（1）4FeCO3(s)O2(g)=2Fe2O3(s)4CO2(g)H=260 kJmol1（2）317.32CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 、101 kPa下，已知该反应每消耗 1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是_。书写热化学方程式的常见失误点（1）忽视H的正负。（2）忽视H的数值与化学计量数有关。化学计量数发生变化时，H的数值要相应变化。（3）漏写或错写物质的状态。1下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A已知P(s，白磷)P(s，红磷) HbD已知 NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) H=57.3 kJmol1，则含 40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ 的热量21 g火箭燃料N2H4燃烧，生成N2和H2O(g)，同时放出16.7 kJ的热量，表示该反应的热化学方程式正确的是AN2H4+O2N2+2H2OH=534.4 kJmol1BN2H4+O2N2+2H2OH=1 068.8 kJmol1CN2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) H=534.4 kJmol1DN2H4(g)+O2(g)N2(g)+H2O(g) H=+267.2 kJmol13标准状况下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知HH、HO和O=O键的键焓H分别为436 kJ/mol、463 kJ/mol和495 kJ/mol。下列热化学方程式正确的是AH2O(g)H2(g)+O2(g)H=485 kJ/molBH2O(g)H2(g)+O2(g)H=+485 kJ/molC2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=+485 kJ/molD2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=485 kJ/mol4化学反应X2+3Y22XY3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是AX2(g)+3Y2(g)2XY3(l) H =2(abc) kJ/molBX2(g)+3Y2(g)2XY3(g) H =2(ba) kJ/molCX2(g)+Y2(g)XY3(l) H =(b+ca) kJ/molDX2(g)+Y2(g)XY3(g) H =(a+b) kJ/mol5下列说法或表示方法正确的是A等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多B由C(金刚石)C(石墨) H =1.9 kJmol1，可知，金刚石比石墨稳定C在稀溶液中：H(aq)OH(aq)H2O(l) H=57.3 kJmol1，若将含 0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量大于57.3 kJD在25 、101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出 285.8 kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为 2H2(g)O2(g)2H2O(l) H=285.8 kJmol16工业生产硫酸的过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是A2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=196.6 kJmol1B2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=98.3 kJmol1CSO2(g)+O2(g)SO3(g) H=+98.3 kJmol1DSO2(g)+O2(g)SO3(g) H=49.2 kJmol17请结合题中数据，写出对应的热化学方程式。（1）16 g CH3OH(l)与适量O2反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出683.4 kJ热量。（2）1 mol CH4和足量水蒸气反应生成CO气体和氢气吸收216 kJ热量。（3）1 mol H2和足量Cl2反应生成HCl气体，放出183 kJ热量。（4）25 、101 kPa时，N2(g)和H2(g)反应生成 2 mol NH3(g)，放出92.2 kJ热量。（5）稀溶液中，1 mol H2SO4与NaOH溶液完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出表示中和热的热化学方程式。（6）25 、101 kPa时，a g C与足量O2反应生成CO2气体时，放出b kJ热量。8如图甲所示，已知A、B、C都是中学常见的单质，且其中有一种是金属，有一种是气体单质，图示其余物质均是化合物，G是淡黄色的固体，I中A、C两种短周期元素的原子个数之比为12，且图甲中所涉及的反应除外均是化合反应。（1）I的化学式为，反应的化学方程式为_。（2）已知反应、中每消耗1 mol B时能量的变化分别为Q1 kJ、Q2 kJ，写出由C、B直接反应生成G的热化学方程式。（3）450 时，反应B+DE的能量关系如图乙所示(图中反应物的量为理论上恰好生成1 mol E时所对应的量)，则此条件下该反应的反应热为(填字母)。a.E2-E1b.EC-ECc.E1-E2 d.E112017天津卷节选0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为_。22016天津卷节选下表为元素周期表的一部分。碳氮YX硫Z回答下列问题（4）X与Z两元素的单质反应生成1 mol X的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为69和58，写出该反应的热化学方程式：_。32016四川卷节选工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸。已知25，101 kPa时：CaO(s)+H2SO4(l)CaSO4(s)+H2O(l) H=271 kJ/mol5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) H=937 kJ/mol则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_。42015天津卷节选随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答问题：（4）已知1 mol e的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。1【答案】B 2【答案】4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s)H=177.6 kJmol1(合理答案均可)【解析】CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体，根据质量守恒定律推知该黑色固体为CuO，反应方程式为4CuClO2=2CuCl22CuO。每消耗1 mol CuCl(s)放出44.4 kJ热量，则消耗4 mol CuCl(s)放出177.6 kJ热量，热化学方程式为4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s)H=177.6 kJmol1。1【答案】D 2【答案】C【解析】选项A、B中没标明物质状态，且B项的H数值与化学计量数不一致，错误；C项正确标出了各物质的状态，并且H数值与化学计量数相对应，正确；反应放热，H0，D错误。学&3【答案】D【解析】任何化学反应发生都是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。断裂化学键吸热，形成化学键放热。反应热就是断裂化学键吸收的热量与形成化学键释放的热量的差值。物质在反应过程中反应热既与物质的状态有关，也与物质的多少有关。1 mol的气态水分解产生1 mol的氢气和1/2 mol的氧气的能量变化是2 mol463 kJ/mol436 kJ/mol1 mol1/2 mol495 kJ/mol=242.5 kJ，因此热化学方程式为H2O(g)H2(g)+O2(g)H=+242.5 kJ/mol，A、B错误；若是2 mol的气态水分解产生2 mol的氢气和1 mol的氧气的能量变化是+242.5 kJ/mol2 mol=+485 kJ，物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等，符号相反，即氢气燃烧的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=485 kJ/mol，C错误，D正确。学*4【答案】A 5【答案】C【解析】本题主要主要考查热化学方程式的书写。等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，因为硫蒸气的能量高于硫固体，因此前者放出的热量多，故A错；由C(金刚石)C(石墨)放热可知，金刚石能量高于石墨，因此金刚石不如石墨稳定，故B错；2 g (1mol)H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为 H2(g)O2(g)H2O(l) H=285.8 kJmol1，故D错。答案选C。6【答案】A【解析】根据题意可知，实际参加反应的SO2为1 mol，即1 mol SO2和0.5 mol O2完全反应时，放出热量98.3 kJ，那么当2 mol SO2完全反应时，即可放出热量196.6 kJ，A项正确。学*7【答案】（1）CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-1 366.8 kJ/mol（2）CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=+216 kJ/mol（3）H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H=-183 kJ/mol（4）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.2 kJ/mol（5）H2SO4(aq)+NaOH(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJ/mol（6）C(s)+O2(g)CO2(g)H=- kJ/mol【解析】（5）由中和热的定义可知，1 mol NaOH与mol H2SO4反应生成1 mol水时放热57.3 kJ。（6）根据a g C反应生成CO2放出b kJ热量，结合正比关系，可求出1 mol C反应生成CO2放出 kJ热量，由于放热反应，即H0，据此可写出热化学方程式。8【答案】（1）Na2S2SO3+2Na2O22Na2SO4+O2（2）2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)H=-(Q1+Q2) kJmol-1（3）ab【解析】（1）由G的颜色及生成过程知，G为Na2O2，由此推知B是O2，C是Na；由A与钠反应生成原子个数之比为12 的化合物I知，A是S，I为Na2S，D为SO2，E为SO3。SO3与Na2O2反应生成Na2SO4与O2。（2）因4Na(s)+O2(g)2Na2O(s)H1=-Q1 kJmol-1，2Na2O(s)+O2(g)2Na2O2(s)H2=-Q2 kJmol-1，将两式相加后除以2，得2Na(s)+O2(g)Na2O2(s) H=-(Q1+Q2)kJmol-1。（3）由物质的能量与反应热的关系知，SO2、O2转化为SO3的反应热为E2-E1或EC-EC，选ab。【备注】书写热化学方程式时应注意的问题（1）H的符号：H只能写在热化学方程式的右边，且中间留空格。若为放热反应，H0。H的单位常用kJ/mol或 kJmol-1。学*（2）物质的状态：反应物和生成物的状态不