1、第一单元 化学反应的热效应 能力课时1 化学反应的热效应 专题一 化学反应与能量变化 探 究 任 务1掌握 H 大小比较的方法。2掌握热化学方程式的书写及正误判断方法。3能根据化学键的键能计算反应热。4掌握盖斯定律的应用。探究要点典例合作细解 NO.1探究任务1 探究任务2 探究任务3 探究任务4 H的大小比较比较 H 大小的注意事项1在比较 H 的大小时，要注意其数值前的“”“”。2同一放热反应(吸热反应)，其他条件相同时，参加反应的反应物的物质的量越大，放出(吸收)的热量越多，H 越小(越大)。3要注意其他条件相同，同种燃料燃烧时，燃烧产物越稳定，放出的热量越多，H 越小。4要注意吸热反应
2、的 H 肯定比放热反应的大，吸热反应的H0，放热反应的 HE(l)E(s)，可知反应热大小亦不相同。如 S(g)O2(g)=SO2(g)H1a kJmol1；S(s)O2(g)=SO2(g)H2b kJmol1。6要注意晶体类型不同，产物相同的反应 如 C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1；C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H2b kJmol1。在同温同压下，下列各组热化学方程式中 ab 的一组是()ACH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)Ha kJmol1 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)Hb kJmol1 B2H2(g)O2(g
3、)=2H2O(l)Ha kJmol1 H2(g)12O2(g)=H2O(l)Hb kJmol1 CC(s)12O2(g)=CO(g)Ha kJmol1 C(s)O2(g)=CO2(g)Hb kJmol1 DS(g)O2(g)=SO2(g)Ha kJmol1 S(s)O2(g)=SO2(g)Hb kJmol1 C A、物质的燃烧反应是放热的，焓变是负值，气态水变为液态水的过程是放热的，故 ab，故 A 错误；B、该化合反应是放热的，所以焓变值是负值，化学反应方程式的系数加倍，焓变数值加倍，H12H2，ab，故 B 错误；C、碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，反应的焓
4、变是负值，故 ab，故 C 正确；D、物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，所以 ab，故 D 错误。1已知：H2(g)12O2(g)=H2O(g)H1a kJ/mol 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJ/mol H2(g)12O2(g)=H2O(l)H3c kJ/mol 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJ/mol。下列关系式正确的是()Aac0 Bbd0 C2ab0D2cd0 C A、对于放热反应，当反应物能量相同时，生成物的能量越低，反应放出的热量越多，H 越小，而和相比，中水为液态，能量低于气态水，故反应放出的热量大于，即
5、ca0，故 A 错误；B、由于燃烧均为放热反应，故 H 均小于 0，且对于放热反应，当反应物能量相同时，生成物的能量越低，反应放出的热量越多，H越小，而和相比，中水为液态，能量低于气态水，故反应放出的热量大于，即 db0，故 B 错误；C、由于燃烧均为放热反应，故 H 均小于 0，且由于反应是的 2 倍，故 b 是 a 的 2 倍，故有 2ab0，故 C 正确；D、由于燃烧均为放热反应，故 H 均小于 0，故 D 错误。2下列各组热化学方程式中，H1H2 的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1 C(s)12O2(g)=CO(g)H2 S(s)O2(g)=SO2(g)H1 S(g)O2(g
6、)=SO2(g)H2 Mg(s)2HCl(aq)=MgCl2(aq)H2(g)H1 Ca(s)2HCl(aq)=CaCl2(aq)H2(g)H2 CH3COOH(aq)NaOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)H1 HCl(aq)NaOH(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H2 AB CD A 碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，反应的焓变是负值，故 H1H2，故错误；物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，所以 H1H2，故正确；金属镁的活泼性弱于金属钙，金属钙和酸的反应更加剧烈，放出的热量更多，焓变是负值，所以 H1H
7、2，故正确；醋酸是弱酸，电离过程需要吸热，盐酸是强酸，完全电离出离子，和氢氧化钠中和放出的热量更多，焓变是负值，所以 H1H2，故正确，热化学方程式的书写与判断书写和判断热化学方程式的一般步骤第一步：写，写出化学方程式并配平(不写气体、沉淀符号)书写热化学方程式第二步：标，标明各物质的聚集状态和反应条件(温度、压强，若为 25、101 kPa，则不用标)第三步：算，依据条件由各种途径(如数据计算、图像分析、盖斯定律等)得出与方程式中化学计量数相对应的反应热H，写出 H 的符号、数值、单位 书写热化学方程式第四步：查，注重细节，从头到尾完整检查 第一步：查化学方程式是否正确(反应物、生成物、配平
8、)第二步：查状态(g、l、s、aq)，查条件(温度、压强)第三步：查 H 的符号、数值、单位是否正确，H 是否符合题中的特别要求，H 的数值是否与化学计量数相对应 判断热化学方程式的正误第四步：检细节，从头到尾完整检查 下列说法正确的是()A已知 H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则 H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6kJmol1 B已知 H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1，则 1 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 kJ C500、30 MPa
9、 下，将 0.5 mol N2(g)和 1.5 mol H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成 NH3(g)，放热 19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJmol1 D葡萄糖的标准燃烧热是 2 800 kJmol1，则12C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1 D 因为生成了 BaSO4 沉淀，故焓变不能根据中和热进行计算，A 项错误；相同条件下，生成物为液态时释放的能量多于生成物为气态时释放的能量，B 项错误；合成氨的反应为可逆反应，反应物不可能完全反应，故给出的热化学方程式中，H38.6 kJmo
10、l1，C项错误；由标准燃烧热概念可知 D 项正确。1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)H890.3 kJmol1 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1 A仅有 B仅有 C仅有D全部符合要求
11、 B CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 Jmol1，放出热量为负值，故错误；CH4(g)2O2(g)=O2(g)2H2O(l)H890.3 kJ，热化学方程式的热量单位必须是 kJmol1，故错误；CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1，水为液态，故错误；2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1，热化学方程式正确，故正确。2下列热化学方程式中，正确的是()A甲烷燃烧热为 890.3 kJmol1，热化学方程式为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1 B稀盐酸和
12、稀氢氧化钠溶液混合，其热化学方程式为：HOH=H2O H57.3 kJmol1 CH2 燃烧热为 285.8 kJmol1，燃烧的热化学方程式为：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1 D12g 石墨转化为 CO(g)时，放出 110.5 kJ 的热量：2C(石墨，s)O2(g)=2CO(g)H110.5 kJ/mol C A、甲烷的燃烧热为 890.3 kJmol1 表示 1 mol 甲烷完全燃烧产生 CO2 气体和液态水时放出热量是 890.3 kJ，则表示其燃烧热的化学方程式可表示为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1
13、，故 A 错误；B、物质反应过程的能量变化不仅与反应的物质的量多少有关，也与物质的聚集状态有关，因此要注明物质的聚集状态，稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合反应产生水的热化学方程式为：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，故 B 错误；C、H2 燃烧热为 285.8 kJmol1，表示 1 mol H2 完全燃烧产生 1 mol 液态 H2O，放出 285.8 kJ 的热量，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1，故 C正确；D、12 g 石墨为 1 mol，放出 110.5 kJ 的热量，则 2 mol 石墨反 应 放 出
14、 221.0 kJ 热 量，热 化 学 方 程 式 为 2C(石 墨，s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJ/mol，故 D 错误。根据化学键的变化计算反应热由化学键的键能计算反应热解题步骤解题注意事项 第一步：判断各物质中存在的化学键 必须考虑各物质的化学计量数 第二步：计算断键吸收总能量、成键释放总能量H断键吸收总能量成键释放总能量 第三步：看计算结果结果为负值的为放热反应；结果为正值的为吸热反应 甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为 CO、CO2 和 H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H1 CO2(
15、g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H2 CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H3 回答下列问题：化学键HH CO CO HO CH E/(kJmol1)4363431076465413 已知反应中的相关的化学键键能数据如下：由此计算 H1_kJmol1，已知 H258 kJmol1，则 H3_kJmol1 解析(1)反应热反应物总键能生成物总键能，故 H11076 kJmol12436 kJmol1(3413343465)kJmol199 kJmol1；根据盖斯定律：反应反应反应，故 H3H2H158 kJmol1(99 kJmol1)41 kJmol1。答案 99 41
16、 1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 PO P=O O=O 键能(kJ/mol)abcd P4 P4O10 根据图所示的分子结构和有关数据计算该反应的 H，其中正确的是()A(4c12b6a5d)kJmol1 B(6a5d4c12b)kJmol1 C(4c12b4a5d)kJmol1 D(4a5d4c12b)kJmol1 B 各化学键键能为 PP a kJmol1、PO b kJmol1、P=O c kJmol1、O=O d kJmol1。反应热 H反应物总键能生成物总键能，所以反应 P45O2=P4O10 的反应热 H6akJmo
17、l15d kJmol1(4c kJmol112b kJmol1)(6a5d4c12b)kJmol1。2（双选）常温下，1 mol 化学键断裂形成气态原子所需要的能量用 E 表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是()共价键HH FF HF HCl HI E(kJ/mol)436157568432298 A1 mol H2 和 1 mol F2 完全反应时，释放 25 kJ 能量 B表中最稳定的共价键是 FF 键 C1 mol H2 转化为 H 原子时，吸收 436 kJ 能量 D432 kJ/molE(HBr)298 kJ/mol AB A焓变等于断裂化学键吸收的能量减去形成化学键释放的能量，
18、则 1 mol H2 和 1 mol F2 完全反应时，H(4361572568)kJ/mol543 kJ/mol，即放出 543 kJ 热量，故 A 错误；B键能越大，越稳定，最稳定的共价键是 HF 键，故 B 错误；C断裂化学键吸收能量，则 1 mol H2 转化为 H 原子时，吸收 436 kJ 能量，故 C 正确；D由表中数据可知，E(HBr)介于 E(HCl)与 E(HI)之间，即 432 kJ/molE(HBr)298 kJ/mol，故 D 正确。盖斯定律的应用解盖斯定律应用类题的步骤解题步骤解题注意事项 第一步：分析所求热化学方程式与题给热化学方程式的关系必须考虑各物质究竟是反应
19、物还是生成物 第二步：对热化学方程式进行变形通过化学计量数的变化，约去与所求热化学方程式无关的各物质 第三步：代入计算 HH 应作相应的变化(1)“垃圾是放错了地方的资源”。用 H2O2 和 H2SO4 的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H64 kJmol1 2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196 kJmol 1 H2(g)12O2(g)=H2O(l)H286 kJmol1 则反应 Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l)的反应热 H 等于_。(2)工业上制取硝酸铵的流程图如图所示：NH3O2NOO
20、2NO2H2O HNO3NH3 NH4NO3 请回答下列问题：已知：4NO(g)4NH3(g)O2(g)=4N2(g)6H2O(g)HakJmol1 6NO(g)4NH3(g)=5N2(g)6H2O(g)Hb kJmol1 则反应的热化学方程式可表示为_ _。解析(1)Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H64 kJmol1 2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196 kJmol 1 H2(g)12O2(g)=H2O(l)H286 kJmol1 根据盖斯定律12得Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l)H6412196286 kJmol1320 k
21、Jmol1，故答案为：320 kJmol1；(2)4NO(g)4NH3(g)O2(g)=4N2(g)6H2O(g)HakJmol1 6NO(g)4NH3(g)=5N2(g)6H2O(g)Hb kJmol1 根据盖斯定律54 得反应的热化学方程式：4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H(5a4b)kJmol1，故答案为：4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H(5a4b)kJmol1。答案(1)320 kJmol1(2)4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H (5a 4b)kJmol1(1)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5
22、kJmol1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566 kJmol1 TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H3141 kJmol1 则 TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的 H _。(2)能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH 都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为 285.8 kJmol1、282.5kJmol1、726.7 kJmol1。已知 CO 和 H2 且在一定条件下可以合成甲醇 CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)。则 CO 与 H2 反应合成甲醇的热化学方程式为_ _。解析(1)已知：C(s)O2
23、(g)=CO2(g)：H1393.5 kJmol1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566 kJmol1 TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H3141 kJmol1，根据盖斯定律分析知，2得 TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)，则 HH3H12H2141 kJmol1(393.5 kJmol1)2566 kJmol1 80 kJmol1，故答案为80 kJmol1。(2)CO 燃烧的热化学方程式：CO(g)12O2(g)=CO2(g)H282.5 kJmol1 H2 燃烧的热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2
24、85.82 kJmol1 CH3OH 燃烧的热化学方程式：CH3OH(l)32O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H726.7 kJmol1，将()可得：CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H127.4 kJmol1，故答案为 CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H127.4 kJmol1。答案 (1)80 kJmol1(2)CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H127.4 kJmol1学科素养潜移默化养成 NO.2情境素材 合作探究 素养养成 2020 年 3 月 9 日 19 时 55 分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗三号系统第 29 颗导航卫星。
25、本次发射的是第 2 颗地球静止轨道(GEO)卫星，被亲切地称为“吉星”。它运行在位于地球赤道上空约 36000 千米的圆形轨道上，可对覆盖区域实现 24 小时不间断的移动通信，如卫星电话、电视节目转播等。长征三号乙运载火箭的一子级、助推器和二子级使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作为推进剂。问题 1 N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有 CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知 10.0 g 液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出 425 kJ 热量，请书写该反应的热化学方程式？提 示 C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H
26、2 550.0 kJmol1。问题 2 长征三号乙运载火箭的三子级使用的是效能更高的液氢和液氧作为推进剂。已知：H2(g)=H2(l)H0.92 kJmol1 O2(g)=O2(l)H6.84 kJmol1 H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1 H2(g)12O2(g)H2O(l)H285.8 kJmol1 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式？提 示 火 箭 中 液 氢 燃 烧 的 热 化 学 方 程 式 为：2H2(l)O2(l)=2H2O(g)H474.92 kJmol1。问题 3 火箭燃料肼(H2NNH2)的有关化学反应的能量变化如图所示：(1)N2 和 O2 相比谁
27、更稳定？(2)写出肼燃烧的热化学方程式？(3)图中的 H3 是多少？提示(1)根据 N2、O2 的键能分析，键能越大，分子越稳定；化学键的断裂要吸收能量，NN 键能 942 kJ，O=O 键能 500 kJ，所以 NN 键能大，破坏需吸收更多的能量，相对于破坏氧气中O=O 难，N2 比 O2 稳定。(2)根据图中内容，可以看出 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H1534 kJmol1(3)根据图中内容，可以看出 N2H4(g)O2(g)=2N(g)4H(g)2O(g)，H3H1H22 752 kJmol1534 kJmol12 218 kJmol1。通过本情境素材中热化学方程
28、式的书写、盖斯定律的应用，反应热的计算，提升了学生证据推理与模型认知的化学核心素养。能力过关随堂评估自测 NO.31 2 3 4 1氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是()1 2 3 4 A已知 HF 气体溶于水放热，则 HF 的 H10 B相同条件下，HCl 的 H2 比 HBr 的小 C相同条件下，HCl 的 H3H4 比 HI 的大 D一定条件下，气态原子生成 1 mol HX 键放出 a kJ 能量，则该条件下 H2a kJmol1 1 2 3 4 D A 项，已知 HF 气体溶于水放热，则 HF 气体溶于水的逆过程吸热，即 HF 的 H10，错误；B 项，由于 HCl 比 HB
29、r 稳定，所以相同条件下 HCl 的 H2 比 HBr 的大，错误；C 项，H3H4 代表 H(g)H(aq)的焓变，与是 HCl 还是 HI 无关，错误；D 项，一定条件下，气态原子生成 1 mol HX 键放出 a kJ 能量，则断开 1 mol HX 键形成气态原子吸收 a kJ 的能量，即为 H2a kJmol1，正确。1 2 3 4 2已知室温下，将 CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，则下列能量转化关系的判断不正确的是()1 2 3 4 AH10 BH2H3 CH3H1 DH2H1H3 1 2 3 4 C A 项，CuSO45
30、H2O(s)受热分解生成 CuSO4(s)，为吸热反应，H10，正确；B 项，H20，H30，则 H2H3，正确；C项，H30，H10，则 H3H1，错误；D 项，根据盖斯定律可知：H2H1H3，正确。1 2 3 4 3下列关于热化学反应的描述正确的是()ACO 的标准燃烧热是 283.0 kJmol1，则 2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H283.0 kJmol1 BHCl 和 NaOH 反应的中和热(H)等于57.3 kJmol1，则CH3COOH 和 Ba(OH)2 的中和热也等于57.3 kJmol1 1 2 3 4 C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 D已
31、知：HH 键的键能为 a kJmol1，ClCl 键的键能为 bkJmol1，HCl 键的键能为 c kJmol1，则生成 1 mol HCl 放出的能量为ab2c2 kJ 1 2 3 4 C CO 的 标 准 燃 烧 热 是 283.0 kJmol 1，则 有 CO(g)12O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1，从而可得 2CO2(g)=2CO(g)O2(g)的 H566.0 kJmol1，A 错误；CH3COOH 是弱酸，电离过程中要吸收能量，故 CH3COOH 和 Ba(OH)2的中和热不等于57.3 kJmol1，B 错误；等物质的量的 S(g)具有的能量高于 S(s)，
32、故等物质的量的 S(g)和 S(s)分别完全燃烧，前者放出的热量多，C 正确；已知 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的 H0，则有 H(ab2c)kJmol1(2cab)kJmol1，则生成 1 mol HCl 时，放出的热量为2cab2 kJ，D 错误。1 2 3 4 4通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是()C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H1a kJmol1 CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2b kJmol1 1 2 3 4 CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H3c kJmol1 2CH3OH(g)=C
33、H3OCH3(g)H2O(g)H4d kJmol1 1 2 3 4 A反应、为反应提供原料气 B反应也是 CO2 资源化利用的方法之一 C反应 CH3OH(g)=12CH3OCH3(g)12H2O(l)的 Hd2 kJmol1 D反应 2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)的 H(2b2cd)kJmol11 2 3 4 C A 项，反应、提供 CO2 和 H2，正确；B 项，反应将CO2 转化为有机原料，是 CO2 的资源利用，正确；C 项，反应生成液态水，放出热量，H 不等于d2 kJmol1，错误；D 项，目标反应可由反应22获得，计算反应热为(2b2cd)kJmol1，正确。点击右图进入 能 力 课 时 落 实 谢谢观看 THANK YOU!
