1、能力课时1化学反应的热效应探 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。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(
2、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 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)Hb kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)Ha kJmol1 H2(g)O2(g)=H2O(l)Hb kJmol1CC(s)O2 (g)=CO(g)Ha kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g
3、)Hb kJmol1DS(g)O2(g)=SO2 (g)Ha kJmol1 S(s)O2(g)=SO2(g)Hb kJmol1CA、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)O2(g)=H2O(g)H1a kJ/mol2H2(g)
4、O2(g)=2H2O(g)H2b kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(l)H3c kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJ/mol。下列关系式正确的是()Aac0Bbd0C2ab0 D2cd0CA、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
5、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)H1C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H1S(g)O2(g)=SO2(g)H2Mg(s)2HCl(aq)=MgCl2(aq)H2(g)H1Ca(s)2HCl(aq)=CaCl2(aq)H2(g)H2CH3COOH(aq)NaOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)H1HCl(aq)NaOH(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H2A BC D
6、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H1H2，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书写热化学方程式第一步：写，写出化学方程式并配平(不写气体、沉淀符号)第二步：标，标明各物质的聚集状态和反应条件(温度、压强
7、，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、单位第四步：查，注重细节，从头到尾完整检查判断热化学方程式的正误第一步：查化学方程式是否正确(反应物、生成物、配平)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)=B
8、aSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJmol1B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 kJC500 、30 MPa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 kJmol1D葡萄糖的标准燃烧热是2 800 kJmol1，则C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1D因为生成了BaSO4沉淀，故焓变不
9、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 kJmol1，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 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJCH4
10、(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1A仅有B仅有C仅有 D全部符合要求BCH4(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)H571.6 kJmol1，热化学方程式正确，故正确。2下列热化学方
11、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 kJmol1B稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合，其热化学方程式为：HOH=H2OH57.3 kJmol1CH2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 kJmol1D12g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/molCA、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89
12、0.3 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，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；
13、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)2H
14、2(g)=CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H3回答下列问题：化学键HHCOCOHOCHE/(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9
15、9411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：PPPOP=OO=O键能(kJ/mol)abcdP4P4O10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)kJmol1B(6a5d4c12b)kJmol1C(4c12b4a5d)kJmol1D(4a5d4c12b)kJmol1B各化学键键能为PPa kJmol1、POb kJmol1、P=Oc kJmol1、O=Od 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H6a kJmol15d kJmol1(4c kJmo
16、l112b 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HHFFHFHClHIE (kJ/mol)436157568432298A1 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/molABA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，则1 mol H2和1 mol F2完全反应时，H(4361572568)kJ/mol5
17、43 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)“
18、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 kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196 kJmol 1H2(g)O2(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：请回答下列问题：已知：4NO(g)4NH3(g)O2(g)=4N2(g)6H2O(g)Ha kJmol16NO(g)4NH3(g)=5N2(g)6H2O(g)Hb kJmol1则反应的热
19、化学方程式可表示为_。解析(1)Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H64 kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196 kJmol 1H2(g)O2(g)=H2O(l)H286 kJmol1根据盖斯定律得Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l)H64196286 kJmol1320 kJmol1，故答案为：320 kJmol1；(2)4NO(g)4NH3(g)O2(g)=4N2(g)6H2O(g)Ha kJmol16NO(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)
20、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(5a4b)kJmol1(1)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566 kJmol1TiO2(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
21、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、282.5 kJmol1、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(g)=CO2(g)：H1393.5 kJmol1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2566 kJmol1TiO2(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HH
22、3H12H2141 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)O2(g)=CO2(g)H282.5 kJmol1H2燃烧的热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.82 kJmol1CH3OH燃烧的热化学方程式：CH3OH(l)O2(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 k
23、Jmol1(2)CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H127.4 kJmol12020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。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1N2O4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
24、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)H2 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 kJmol1O2(g)=O2(l)H6.84 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1H2(g)O2(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.
25、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 kJm
26、ol1534 kJmol12 218 kJmol1。通过本情境素材中热化学方程式的书写、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。1氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是()A已知HF气体溶于水放热，则HF的H10B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 kJmol1DA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HBr稳定，所以相同条件下HCl的H2比HBr的大，错误；C项，H3H4代表H
27、(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。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()AH10BH2H3CH3H1DH2H1H3CA项，CuSO45H2O(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，
28、正确。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 kJmol1BHCl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 kJmol1C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已知：HH键的键能为a kJmol1，ClCl键的键能为b kJmol1，HCl键的键能为c kJmol1，则生成1 mol HCl放出的能量为 kJCCO的标准燃烧热是283.0 kJmol1，则有CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJm
29、ol1，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)，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 kJ，D错误。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)
30、H2(g)H1a kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2b kJmol1CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H3c kJmol12CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H4d kJmol1A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)=CH3OCH3(g)H2O(l)的H kJmol1D反应2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)的H(2b2cd) kJmol1CA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 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。
