高二化学反应原理优质学案112焓变热化学方程式Word下载.docx

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（2）化学反应中焓变不为0。

（3）焓变（ΔH）的计算方法

①ΔH＝H总（生成物）－H总（反应物）

②ΔH＝E总（断键吸收总能量）－E总（成键释放总能量）

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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

ΔH<

ΔH>

图示

2.反应焓变与化学键变化的关系

ΔH＝E1－E2

E1>

E2

E1<

例1　下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。

据此判断下列说法中正确的是（　　）

A．石墨转变为金刚石是吸热反应

B．白磷比红磷稳定

C．S（g）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH1

S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH2　则ΔH1>

ΔH2

D．CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）　ΔH>

[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，|ΔH1|>

|ΔH2|，由于ΔH1、ΔH2均小于零，故ΔH1<

ΔH2，错误；

D项，由图像可知反应CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）为放热反应，ΔH<

0，错误。

考点　反应焓变

题点　反应焓变的图示表示

思维启迪——反应焓变的大小比较

（1）同温同压下反应物或生成物的状态不同

①同一反应物的反应物状态不同：

如S（g）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH1；

S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH2；

则ΔH1＜ΔH2。

②同一反应物的生成物状态不同：

如2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH1；

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH2；

则ΔH1＞ΔH2。

（2）反应物的物质的量不同

物质的量越多，对于放热反应，放热越多，ΔH越小；

对于吸热反应，吸热越多，ΔH越大。

如H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）　ΔH1；

2H2（g）＋2Cl2（g）===4HCl（g）　ΔH2；

（3）ΔH的符号不同

如：

CaCO3（s）

CaO（s）＋CO2（g）　ΔH1；

CaO（s）＋H2O（l）===Ca（OH）2（s）　ΔH2；

二、热化学方程式

1．热化学方程式的概念及意义

（1）概念

把一个化学反应中的物质的变化和反应的焓变同时表示出来的式子。

（2）意义

热化学方程式不仅表明了物质的变化，还表明了焓变（能量变化）。

（3）实例：

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－285.8kJ·

mol－1表示的意义是：

在25℃、101kPa下，1mol气态H2与

mol气态O2反应生成1mol液态水时，放出的热量是285.8kJ。

2．热化学方程式的书写方法

（1）写出相应的化学方程式。

热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量，可以是整数或分数。

（2）标注反应的温度和压强。

没有特殊说明是指25℃、101kPa，该条件可以不标注，但其他条件必须标注。

（3）标注各物质聚集状态。

在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：

气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。

（4）标注ΔH的正负。

化学方程式后面空一格标注ΔH，若为放热反应，ΔH为“－”；

若为吸热反应，ΔH为“＋”。

（5）计算ΔH的数值。

根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。

ΔH单位是kJ·

mol－1。

（1）热化学方程式书写的常见误区

①热化学方程式中不用标明反应条件（如“加热”“高温”“催化剂”等）。

②热化学方程式中不再用“↑”“↓”来标记气体生成物和难溶生成物。

③热化学方程式中一般用“===”（可逆反应中用“”），即便是有机反应的热化学方程式中也不用“―→”。

（2）热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，若化学计量数加倍，则ΔH的数值也要加倍。

例2　下列热化学方程式书写正确的是（　　）

A．2SO2＋O2

2SO3ΔH＝－196.6kJ·

mol－1

B．H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）ΔH＝－285.8kJ·

C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－571.6kJ

D．C（s）＋O2（g）===CO2（g）ΔH＝393.5kJ·

[答案]　B

[解析]　A项中反应物和生成物都未标明聚集状态；

C项中ΔH的单位不正确；

D项中为放热反应，ΔH符号应为“－”。

思维启迪——“四看”法判断热化学方程式的正误

（1）看各物质的聚集状态是否正确；

（2）看ΔH的“＋”“－”符号是否正确；

（3）看反应热的单位是否为kJ·

mol－1；

（4）看反应热的数值与化学计量数是否对应。

例3　根据所给信息完成下列热化学方程式：

（1）已知1molC（石墨，s）与适量H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g），吸收131.3kJ热量，请写出该反应的热化学方程式：

。

（2）1.7gNH3（g）发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67kJ的热量：

（3）已知：

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92.4kJ·

mol－1，请写出1molNH3分解对应的热化学方程式：

（4）已知一些化学键的键能数据如下表所示：

化学键

C—H

C—F

H—F

F—F

键能/kJ·

414

489

565

155

请根据键能数据估算CH4（g）和F2（g）反应生成CF4（g）和HF（g）的热化学方程式：

[答案]　

（1）C（石墨，s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　　ΔH＝131.3kJ·

（2）NH3（g）＋

O2（g）===NO（g）＋

H2O（g）ΔH＝－226.7kJ·

（3）NH3（g）

N2（g）＋

H2（g）　ΔH＝46.2kJ·

（4）CH4（g）＋4F2（g）===CF4（g）＋4HF（g）ΔH＝－1940kJ·

[解析]　

（1）化学式相同的同素异形体除需标明状态还需标明其名称（因为结构不同，具有的能量不同），如金刚石应表示为“C（金刚石，s）”。

（2）1.7gNH3的物质的量为0.1mol，则4molNH3发生反应放出的热量为22.67kJ×

40＝

906.8kJ，1molNH3完全反应放出的热量为226.7kJ。

那么相应的热化学方程式为4NH3（g）＋5O2（g）===4NO（g）＋6H2O（g）　ΔH＝－906.8kJ·

mol－1或NH3（g）＋

H2O（g）　ΔH＝－226.7kJ·

（4）首先根据反应物和生成物写出反应方程式，注明各物质的状态，化学反应的反应热等于断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键放出的能量的差，根据键能数据可知，所求反应的反应热ΔH＝414kJ·

mol－1×

4＋155kJ·

4－489kJ·

4－565kJ·

4＝

－1940kJ·

思维启迪

严格按照书写规则书写热化学方程式，构建热化学方程式书写及其正误判断的思维模型，促进“模型认知”化学核心素养的发展。

热化学方程式的书写方法

1．热化学方程式C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH＝131.3kJ·

mol－1表示（　　）

A．C（s）和水反应吸收131.3kJ能量

B．1molC（s）和1mol水反应生成1mol一氧化碳和1mol氢气并吸收131.3kJ热量

C．1molC（s）和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气，吸收131.3kJ热量

D．1个C（s）原子和1分子水蒸气反应吸热131.3kJ

[答案]　C

2．根据下图所示情况，判断下列说法中正确的是（　　）

A．其热化学方程式为CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）ΔH＝41kJ·

B．该反应为吸热反应

C．该反应为放热反应

D．当H2O为液态时，其反应热大于41kJ·

[解析]　根据图示可知，A项将反应物与反应产物写反了，错误；

反应产物的总能量比反应物的总能量高，故该反应为吸热反应，B项正确、C项错误。

3．（2018·

广东佛山校级期中考试）下列关于2C4H10（g）＋13O2（g）===8CO2（g）＋10H2O（l）　ΔH＝－5800kJ·

mol－1的叙述错误的是（　　）

A．该反应的反应热ΔH＝－5800kJ·

mol－1，是放热反应

B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关

C．该热化学方程式表示在25℃、101kPa下，2molC4H10气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出热量5800kJ

D．该反应表明2mol丁烷燃烧时一定会放出5800kJ的热量

[答案]　D

[解析]　由热化学方程式表示的意义可知，A、B项正确；

在热化学方程式没有标明温度、压强的情况下，对应的温度、压强为常温、常压，C项正确；

2mol丁烷在常温常压下完全燃烧生成液态水时放出的热量才是5800kJ，D项错误。

4．今有如下三个热化学方程式：

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝akJ·

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝bkJ·

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝ckJ·

关于它们的下列表述正确的是（　　）

A．它们都是吸热反应

B．a、b和c均为正值

C．反应热的关系：

a＝b

D．反应热的关系：

2b＝c

[解析]　A项，H2燃烧属于放热反应；

B项，放热反应的焓变为负值；

C项，生成1molH2O（g）放出热量比生成1molH2O（l）放出热量少，所以a>

b；

D项，状态相同，由于化学计量数成2倍关系，所以2b＝c。

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（　　）

A．C8H18（l）＋

O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（g）ΔH＝－48.4kJ·

B．C8H18（l）＋

O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）ΔH＝－5517.6kJ·

C．C8H18（l）＋

O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）ΔH＝5517.6kJ·

D．C8H18（l）＋

O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）ΔH＝－48.4kJ·

[解析]　C8H18（辛烷）的摩尔质量为114g·

mol－1，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。