2020版高中化学第1章第1节第2课时焓变热化学方程式学案（含解析）鲁科版.docx

第2课时焓变热化学方程式核心素养发展目标1.变化观念：能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量可以相互转化的观念，理解焓变的含义、表示方法。2.模型认知：建立从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型，掌握热化学方程式的书写方法和意义。一、化学反应的焓变1焓焓是用来描述物质所具有的能量的物理量，符号为H。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)表达式及单位表达式：HH(反应产物)H(反应物)。单位：kJmol1(或Jmol1)。(3)化学反应的焓变示意图3反应焓变与反应热的关系在等压条件下，反应中物质的能量变化全部转化为热能时，焓变与化学反应的反应热相等，数学表达式为HQp。(1)相同质量的物质，物质的聚集状态不同，焓值不同。(2)化学反应中焓变不为0。(3)焓变(H)的计算方法HH总(生成物)H总(反应物)HE总(断键吸收总能量)E总(成键释放总能量)相关链接1反应焓变与物质能量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表示方法H0图示2.反应焓变与化学键变化的关系HE1E2E1E2H0吸热反应E1E2HH2DCO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H0答案A解析A项，由图像可知石墨的能量比金刚石的低，因此由石墨转变为金刚石是吸热反应，正确；B项，由图像可知白磷具有的能量比红磷的高，能量越低越稳定，错误；C项，由图像知，|H1|H2|，由于H1、H2均小于零，故H1H2，错误；D项，由图像可知反应CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)为放热反应，Hb；D项，状态相同，由于化学计量数成2倍关系，所以2bc。5(2018西安高新一中期中考试)已知在25、101kPa下，1gC8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4kJ热量。表示该反应的热化学方程式正确的是()AC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H48.4kJmol1BC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5517.6kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5517.6kJmol1DC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H48.4kJmol1答案B解析C8H18(辛烷)的摩尔质量为114gmol1，所以1molC8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出5517.6kJ热量。题组一反应热与焓变1下列说法中不正确的是()A若反应产物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，H0B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的能量时，H0C反应焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化D在稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ答案C2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与物质的状态无关答案B解析化学计量数不同时，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。题组二热化学方程式的含义3工业生产水煤气的反应为C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.4kJmol1，下列判断正确的是()A反应物能量总和大于反应产物能量总和BCO(g)H2(g)=C(s)H2O(l)H131.4kJmol1C水煤气反应中生成1molH2(g)吸收131.4kJ热量D水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4kJ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反应产物总能量；B项，若生成的H2O为气态时H131.4kJmol1；C项，生成1molH2(g)吸收131.4kJ的热量；D项，应为生成1molCO(g)吸收131.4kJ热量。4已知2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1，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方程式中的系数表示分子数B该反应H大于零C该反应H571.6kJmol1D可表示36g水分解时的热效应答案B解析热化学方程式的系数表示物质的量，A项错误；在书写热化学方程式时，若反应物和反应产物对换，则H的符号相反，数值不变，故B项正确、C项错误；D项未注明水是液态，错误。5根据碘与氢气反应的热化学方程式I2(g)H2(g)2HI(g)H9.48kJmol1I2(s)H2(g)2HI(g)H26.48kJmol1下列判断正确的是()A254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJB1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC反应的产物比反应的产物稳定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，放出的热量小于9.48kJ，错误；B项，1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差26.48kJ(9.48kJ)35.96kJ，错误；C项，反应产物都是气态HI，一样稳定，错误；D项，等量的同一物质，固态物质的能量比气态物质能量低，反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低，正确。6下列关于热化学方程式的描述或结论正确的是()选项已知热化学方程式有关描述或结论A3O2(g)=2O3(g)H242.6kJmol1氧气的能量比臭氧的高BC3H8(g)=C2H4(g)CH4(g)H0丙烷比乙烯稳定CNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3kJmol1含10.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量约为14.3kJD2C(石墨，s)2O2(g)=2CO2(g)H1；2C(石墨，s)O2(g)=2CO(g)H2H1H2答案C解析由给出的热化学方程式可知，该反应为吸热反应，故臭氧的能量比氧气的高，A项错误；丙烷吸收能量，分解为乙烯和甲烷两种物质，无法比较反应物与生成物之一的稳定性，B项错误；由已知热化学方程式可知1molNaOH与HCl完全反应放出57.3kJ热量，故含10.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应放出的热量为14.325kJ14.3kJ，C项正确；H1、H2均小于0，燃烧越充分放出的热量越多，H越小，故H1H2，D项错误。7已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270kJmol1，下列说法正确的是()A氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应B1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJC在相同条件下，1molH2与1molF2的能量总和小于2molHF气体的能量D该反应中的能量变化可用下图来表示答案D解析由热化学方程式可知H0表示吸热，H0表示放热，A、C项中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，0.25molN2H4(g)燃烧放热133.5kJ，故1molN2H4(g)燃烧放热4133.5kJ，D项正确、B项错误。11燃烧热是1mol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)O2(g)=2H2O(l)CO(g)H1BS(s)O2(g)=SO3(s)H2CC6H12O6(s)6O2(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，错误；B项，S在O2中燃烧生成SO2(g)，而不是SO3(s)，错误；C项，C6H12O6(s)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，正确；D项，应为1molCO(g)完全燃烧生成CO2(g)，错误。12化学反应N23H22NH3的能量变化如下图所示，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解析通过图分析起点molN2(g)molH2(g)，变化三阶段为吸收能量akJ，放出能量bkJ，放出能量ckJ到1molNH3(l)；故可得热化学方程式：N2(g)H2(g)NH3(l)H(abc) kJmol1，扩大系数后得到A。13若已知反应N23H22NH3H92kJmol1及下列数据。化学键HHNN键能/(kJmol1)435943试根据表中数据计算NH键的键能为kJmol1。答案390解析设NH键的键能为x，故反应热H92kJmol1(3435943)kJmol16x，x390kJmol1。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：4HClO22Cl22H2O已知：.反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。.(1)反应A的热化学方程式是。(2)断开1molHO键与断开1molHCl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)=2Cl2(g)2H2O(g)H115.6kJmol1(2)31.9强解析(1)反应A中水为气态。(2)4E(HCl)E(O=O)4E(HO)2E(ClCl)115.6kJmol1，故E(HO)E(HCl)31.9kJmol1，HO键比HCl键强。15按要求书写热化学方程式。(1)已知16g固态硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，该反应的热化学方程式是。(2)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。已知AX3的熔点和沸点分别为93.6和76，AX5的熔点为167。室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5，放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为。(3)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态的三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式为。又已知：H2O(l)=H2O(g)H44kJmol1。则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是kJ。(4)下图是一定温度和压强下N2和H2反应生成1molNH3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)H296.8kJmol1(2)X2(g)AX3(l)=AX5(s)H123.8kJmol1(3)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2165kJmol11016.5(4)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(Q1Q2) kJmol1或H2(Q2Q1) kJmol1解析(1)1molS(s)完全燃烧放出的热量为148.4kJ296.8kJ，故该反应的热化学方程式为S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8kJmol1。(2)根据题给熔点与沸点的数据可判断，室温时AX3为液态，AX5为固态。故其热化学方程式为X2(g)AX3(l)=AX5(s)H123.8kJmol1。(3)1molB2H6燃烧放出热量kJ2165kJ，0.5molB2H6燃烧生成液态水(1.5mol)放出热量为2165kJ，1.5molH2O(l)变为1.5molH2O(g)需吸收热量为66kJ，所以0.5molB2H6燃烧生成气态水时放出热量为2165kJ1.544kJ1016.5kJ。(4)由图可知生成1molNH3(g)放出的热量为(Q2Q1)kJ，则生成2molNH3(g)放出的热量为2(Q2Q1)kJ，故该反应的热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(Q1Q2)kJmol1。16已知下列两个热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2220kJmol1根据上面两个热化学方程式，试完成下列问题：(1)1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为。(2)现有H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是。(3)已知：H2O(l)=H2O(g)H44.0kJmol1。试写出丙烷燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式。答案(1)4725.8kJ(2)31(3)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2044kJmol1解析(1)1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为285.8kJmol11mol