热化学方程式(自主学案)2021-2022学年高二化学同步学习高效学与练

2021-2022学年高二化学同步学习高效学与练（自主学案）第一章化学反应的热效应第一节反应热第2课时热化学方程式燃烧热【学习目标】1．了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。2．了解燃烧热的定义、热化学方程式的书写。【新知学习】一．热化学方程式1．概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2．意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。例如：2H(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol，表示2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时－12放出571.6kJ的热量。3．书写要求(1)注明反应的温度和压强(25℃、101kPa下进行的反应(2)注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(3)各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，因此可以写成可不注明)。(g)。整数，也可以写成分数。(4)不用标注“↑”“↓”。(5)热化学方程式能反映该反应已完成的量。由于ΔH与反应物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热的数值相等，符号相反。【典例洲区城关高级中学高二开学考试）下列说法或表示方法正确的是1】（2021·武汉市新A．等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多B．由C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH=+1.90kJ·mol可知，C．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1D．在稀溶液中，H(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将含0.5molH2SO4的浓硫金刚石比石墨稳定-1燃烧的热化学方程式表示为酸与含1molNaOH的溶液+混合，放出的热量大于57.3kJ【答案】D【详解】A．硫蒸汽的能量比硫固体能量，高则等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量少，故A错误；B．石墨转化为金刚石的反应为吸热反应，反应物石墨的能量比生成物金刚石的能量低，能量越高的物质越不稳定，则石墨比金刚石稳定，故B错误；C．2g氢气的物质的量为1mol，若1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，2mol氢气完全燃烧生成液态水应放出571.6kJ热量，故C错误；D．浓硫酸溶于水时会放出热量，则将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，故D。（变式训练）（2021·江苏苏州市D正确；故选·高二月考）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H(aq)OH(aq)HO(1)，ΔH=-57.3kJ/mol0.5molHSO的稀硫酸与含4B．在稀溶液中：，若将含221.1molNaOH的稀溶液混合，放出的热量等于57.3kJC．101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式为：2H(g)+O2(g)=2H2O(l)；2ΔH=285.8kJ/molD．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)，∆H=-890kJ·mol-1说明破坏1molCH4(g)和2molO2(g)的化学键所需要能量大于破坏1molCO2(g)和2molH2O(l)的化学键所需要能量【答案】B【详解】A．同等质量的物质，在气态时含有的能量比固态时多，所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，A错误；B．H+、OH-反应的物质的量的比是1：1，若将含0.5molH2SO4的稀硫酸与含1.1molNaOH的稀溶液混合，H+、OH-的物质的量分别是1mol、1.1mol，反应要以不足量的H为标准计算，H的物质的量是1mol，所以反应放++出的热量等于57.3kJ，B正确；C．2gH2的物质的量是1mol，其完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则2molH2完全燃烧产生液态水，放出热量285.8kJ×2=571.6kJ，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H(g)+O2(g)=2H2O(l)；ΔH=-571.6kJ/mol，C错2误；D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)，∆H=-890kJ·mol-1表示该反应为放热反应，说明破坏1molCH4(g)和2molO2(g)的化学键所需要能量小于破坏1molCO2(g)和2molH2O(l)的化学键所需要能量，D错误；故合理选项是B。二．燃烧热1．定义101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。指定产物：碳元素变为CO2(g)，氢元素变为H2O(l)，硫元素变为SO2(g)，氮元素变为N2(g)。2．单位及符号单位为KJ/mol3．表示的意义，ΔH<0。CH4的燃烧热为890.3kJ/mol含义：101kPa时，1molCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时所放出的热量为890.3kJ。【点拨】①反应条件：25℃、101kPa用量：1mol产物：C→CO2(g)、S→SO2(g)、H→H2O(l)、N→N2(g)。4．书写或判断表示燃烧热的热化学方程式要做到“三看”一看可燃1。二看元素完全燃烧②可燃物的③完全燃烧生成指定的物的化学计量数是否为是否生成指定产物。三看ΔH是否为“—”及单位是否正确。【归纳】燃烧热中和热能量变化相同点放热ΔH及其单位ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1mol可燃不一定为1mol物质的量为1mol1反应物的量物生成物的量不确定生成水的101kPa时，1mol纯物质完全燃烧在稀溶液里，不同点反应热的含义生成稳定的氧化物时所放出的热成1mol水时所放出的热量量酸与碱发生中和反应生强酸与强碱反应的中和热表示方法燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)ΔH＝－57.3kJ·mol－1【典例2】（2021·广西玉林市·高二月考）下列说法正确的是A．1molH2完全燃烧生成HO(g)放出的热量叫H2的燃烧热2B．25℃、101kPa时，1molS和2molS的燃烧热相等3C．已知S(s)+O2(g)=SO3(g)∆H=-269.8kJ/mol，则硫生成SO3的反应热为269.8kJ/mol2D．25℃、101kPa时，-393.5kJ/mol碳的燃烧热为【答案】B【详解】A．燃烧热对产物的要求是稳定状态，对水来说应为H2O(l)，A不正确；B．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧放出的热量，与实验时反应物的用量无关，所以25℃、101kPa时，1molS相等，和2molS的燃烧热B正确；3C．从热化学方程式S(s)+O2(g)=SO3(g)∆H=-269.8kJ/mol可以看出，燃烧为放热反应，∆H小于0，所以硫生成2SO3的反应热为-269.8kJ/mol，C不正确；碳的燃烧热为D．燃烧热都为正值，所以25℃、101kPa时，393.5kJ/mol，D不正确；故选B。（变式训练2）（2021·黑龙江大庆市·大庆中学高二期末）下列热A．由“C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1可知，化学方程式的相关分析中，正确的是金刚石比石墨稳定B．H2燃烧热为C．稀盐酸和稀NaOH溶液混合，热D．500℃、30MPa下，285.8kJ•mol，燃烧的热化学方程式为：2H(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-571.6kJ•molˉ1ˉ12化学方程式为：H+OH-=H2O△H=-57.3kJ•molˉ1+将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，热化学方程式为：N(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-38.6kJ·mol-1250℃-300MPa【答案】B【详解】A．由“C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1”可知，金刚石所具有的能量比石墨高，所以石墨比金刚石稳定，故A错；B．H2燃烧热为：2H(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-571.6kJ•molˉ1，故选B；285.8kJ•molˉ1，所以2molH2完全燃烧生成液态水所释放的能量为的热化571.6kJ•molˉ1，故燃烧学方程式为2HaqOHaqHOl△H=-57.3kJ•molˉ，故C错；C．稀盐酸和稀NaOH溶液混合，热D．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，若1mol氮气完全放出的热量大于38.6kJ，其热2NH3(g)△H＜-38.6kJ·mol-1，50℃-300MPa化学方程式为：12化学方程式为：N(g)+3H2(g)2故D错。答案选B。【效果检测】1．（2021·浙江宁波市·高二期末）下列说法中正确的是(ΔH的绝对值A．热值则CO热值为10.1kJ/gB．知已稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中均正确)指在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，和热为-57.3kJ/molC．C2H5OH的燃烧热CHOH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-1367.0kJ/mol25D．N2+2O2=2NO2ΔH=67.8kJ/mol【答案】A【详解】指在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，A．热值则单位应为kJ/g，所以CO热值为10.1kJ/g，该说法正A正确；B．醋酸为弱酸，反应过程中会发生醋酸的电离，吸收热量，B错误；C．燃烧热是指1mol可燃物充分燃烧生成稳定氧化物所量，乙醇燃烧错误；D．热化学方程式中应注明反应物和生成物的状态，D错误；确，放出的热应生成气态CO2和液态H2O，C综上所述答案为A。2．（2020·绥滨县第一中学高二期中）在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH2＞ΔH1的是A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2B．S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1；S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH21C．C(s)＋O2(g)=CO(g)ΔH1；C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2211D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1；H2(g)＋Cl2(g)=HCl(g)ΔH222【答案】D【详解】A．由于气态水到液态水能继续放热，故氢气燃烧生成液态水时放热更多，但该反应为放热反应，故放热多，△H反而小，所以△＞△，A不符合题意；HH21B．由于E(S，g)＞E(S，s)，故气态S燃烧生成SO2放热更多，放热多，△H反而小，所以△H1＞△H2，B不符合题意；C．C完全燃烧生成CO2要比不完全燃烧生成CO放热更多，放热多，△H反而小，故△H1＞△H2，C不符合题意；D．1molH2与1molCl2反应放出的热量等于0.5molH2与0.5molCl2反应放出的热量的两倍，放热多，△＜△，D符合题意；△H反而小，故HH21故答案选D。3．（2021·银川市·宁夏大学附属中学高二月考）下列热化学方程式书写正确的是500℃A．2SO2+O22SO3ΔH=-196.6kJ·mol-1VO25B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1C．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-183kJD．C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=+393.5kJ·mol-1【答案】B【详解】A．未标明物质的B．选项中标明了物质的C．△H的单位为kJ·mol－1，故C错误；D．C与氧气反应生成二氧化碳为放热反应，B。4．（2019·成都市实验外国语学校（西区）高二期中）下列热化学方程式书写正确的是A．Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2△H=-24.8kJ/mol(反应热聚集态，故A错误；聚集态，焓变符号及其单位均正确，故B正确；△H应为负，故D错误；答案选(△H的绝对值均正确))1OB．CH3OH(g)+2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-192.9kJ/mol(反应热)2132CHO(g)=4CO(g)+5HO(g)△H=-2658.0kJ/mol(燃烧热)222C．(g)+410D．NaOH(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol(中和热)【答案】B【详解】A．热化学方程式中需要注明物质的状态，FeO3+3CO=2Fe+3CO2△H=-24.8kJ/mol没有注明物质的状态，故A错2误；12OB．CH3OH(g)+、焓变均注明，书写合理，故2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-192.9kJ/mol中物质的状态B正确；13CHO(g)=4CO(g)+5HO(g)△H=-2658.0kJ/mol(燃222C．表示燃烧热的热化学方程式中水应为液态，(g)+2410烧热)中水为气态，故D．表示中和热的热化学方程式中，△H=-57.3kJ/mol(中和热)中氢氧化故选B。C错误；氢氧化钠和盐酸均为稀溶液，D错误；NaOH(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)钠为固态，故5．（2021·丽水外国语实验学校高二月考）1gH2燃烧生成液态水，放出142.9kJ的热量，下列热化学方程式正确的是A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-142.9kJ·mol-1C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-571.6kJ·mol-1D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=+571.6kJ·mol-1【答案】A【分析】生成液态1mol氢气的质量为：2g/mol×1mol=2g，则2g氢气燃烧水放出的热量为：142.9kJ×=285.8kJ，则氢气燃烧的热化学方程式为：H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1。【详解】A．焓变与化学2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1，选项A正确；B．生成水的状态正确的热化学方程式为：H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1，选项B错误；C．状态HO(g)错误，应为H2O(l)，选项C错误；计量数成正比，则2mol氢气放出的热量为285.8kJ×2=571.6kJ，正确的热化学方程式为：应该为气态，2反应，D．ΔH=+571.6kJ·mol-1>0，代表吸热与事实相违背，选项D错误；答案选A。6．（2021·汕头市第一中学高二期末）下列热化学方程式正确的是1A．通常状况下，将1g氢气在氯气中完全燃烧，放出92.4kJ热量：H2(g)＋Cl2(g)＝HCl(g)；ΔH＝+92.4kJ·mol-12B．已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出bkJ热量：2C2H2(g)+5O2(g)＝4CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=－4bkJ·mol-1C．1g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94kJ的热量：C+H2O＝CO+H2ΔH=+10.94kJ·mol-1D．已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625kJ∙g－1：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH=－55.625kJ·mol-1【答案】B【详解】11ΔH＜0，正确的热化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)＝HCl(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1，A项错误；22A．放热反应的B．充分燃烧放出4bkJ热量，B项正确；C．1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94kJ热量，则1mol碳与水蒸气反应，吸收热量为此反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出bkJ热量，则生成4molCO2和液态水，应10.94kJ12131.28kJ，且热化学方程式需要标注物质的聚集状态。则＝CO(g)+H2(g)ΔH=+131.28kJ·mol-1，C项错误；D．题目中给出的1g的甲烷放出55.625kJ的热量，CH(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH=－890kJ·mol-1，D项错误；数据意义是：燃烧换算成燃烧1mol甲烷放出的热量为890kJ。故正确的热化学方程式为：4答案选B。Δ月考）热化学方程式:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ/mol和7．（2021·青海海东市·平安一中高二H(g)+H(g)=H2(g)ΔH=-435.7kJ/mol表示A．氢原子的能量比氢分子的能量低B．一个氢原子与一个氢原子结合生成1个氢分子且放出435.7kJ的能量C．1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJD．固态碳和液态水反应生成一氧化碳气体和氢气吸收131.3kJ能量【答案】C【详解】A．H(g)+H(g)=H2(g)，△H=-435.7kJ/mol，表示氢故A错误；B．热化学方程式C．反应的蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJ，故C正确；D．反应的按照计量数全反部应时放出的热量，1mol固态碳和1mol气态水反应生成一氧化碳气体和氢气吸收131.3kJ能量，故D错误；故选D。8．（2020·四川省蒲江县蒲江中学A．0.01mol•L-1KAl(SO4)2溶液与0.02mol•L-1Ba(OH)2溶液等体积混合原子结合成氢气过程是放热反应，依据能量守恒可知，氢原子能量高于氢气分子，中的计量数只表示物质的量不能表示微粒数，故B错误；焓变是对应化学方程式中物质聚集状态，按照计量数全反部应时放出的热量，1mol固态碳和1mol水焓变是对应化学方程式中物质聚集状态，高二月考）下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是Al3++2SO2+2Ba2++3OH-=2BaSO4↓+Al(OH)3↓4B．一定条件下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)∆H=-38.6kJ/molC．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H=-571.6kJ•mol-1，则H2的燃烧热为285.8kJ/molD．CO(g)的燃烧热是283.0kJ•mol-1，则CO2分解的热化学方程式为：2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)∆H=+566.0kJ/mol【答案】DA．0.01mol·L﹣1KAl(SO4)2溶液与0.02mol·L﹣1Ba(OH)2溶液等体积混合，两种溶质的物质的量比之为1：2，反应生成硫酸钡、偏铝酸钠和水，反应的离子反应为Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣=2BaSO4↓+B．0.5molN2（g）和1.5molH2（g）置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，反应为可逆反应，而热化学反应中为完全反应的能量变化，则N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H<﹣38.6kJ·mol﹣1，选项B错误；C．燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，氢气燃烧必须生成液态水，选项C错误；D．CO（g）的燃烧热是283.0kJ•mol-1，为1molCO燃烧生成二氧化碳的能量变化，则CO2分解的热化学方程式为：2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)∆H=+566.0kJ/mol，选项D正确；答案选D。9．（2021·莆田第七中学高二期末）依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)N2(g)与H2(g)反应，生成1molNH3(g)时放出46.1kJ的热量：___。(2)2molN2(g)与2molO2(g)充分反应，生成NO(g)并吸收136kJ的热量：___。(3)卫星发射可用肼(N2H4)作燃料，2molN2H4(g)在足量O2(g)中燃烧，生成N2(g)和H2O(l)并放出1244kJ的热量：___。【答案】N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.2kJ·mol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ·mol-1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-622kJ·mol-1【详解】(1)N2(g)与H2(g)反应，生成2molNH3(g)时放出92.2kJ的热量，反应放热时焓变值为负值，所以反该应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.2kJ·mol-1；(2)1molN2(g)与1molO2(g)充分反应，生成NO(g)并吸收68kJ的热量，反应吸热时焓变值为正值，所以反该应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ·mol-1；(3)1molN2H4(l)在O2(g)中燃烧，生成N2(g)和H2O(l)，放出622kJ热量，放热时焓变值为负值，所以反该应的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-622kJ·mol-1。10．（2021·民勤