高一化学人教版选择性必修一化学反应的热效应《讲义教师版》.docx
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高一化学人教版选择性必修一化学反应的热效应《讲义教师版》
化学反应的热效应
学习目标
入门测
情景导入
知识集结
知识元
焓变、反应热
知识讲解
一、焓变：
化学反应过程中所放出或吸收的能量，符号：
∆H，单位：
kJ/mol
二、两个角度计算反应热
1、分析反应物与生成物总能量相对大小（关注反应前后的状态）
∆H=生成物总能量−反应物总能量
画出吸热反应与放热反应能量图
2、从成断键角度分析反应过程、图像，计算反应热
（1）化学反应在本质上来说也就是旧键的断裂和新键的形成过程
（2）∆H=反应物总键能−生成物总键能。
画出吸热反应与放热反应能量图，并标出键能断裂和形成时的变化
吸热反应 放热反
例题精讲
焓变、反应热
例1.
（2021春∙宿迁期末）298K时，N2与H2反应的能量变化曲线如图，下列叙述正确的是（ ）
A．形成6molN-H键，吸收600kJ能量
B．b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C．该反应的△H=-92kJ∙mol-1
D．加入催化剂，能提高N2的转化率
【答案】C
【解析】
题干解析:
A．形成化学键释放能量，则形成6molN-H键，释放600kJ能量，故A错误；
B．催化剂可降低反应的活化能，a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，故B错误；
C．焓变等于正逆反应的活化能之差，则该反应的△H=（508-600）kJ/mol=-92kJ∙mol-1，故C正确；
D．催化剂不影响平衡移动，N2的转化率不变，故D错误；
例2.
（2021春∙宿迁期末）烟气脱硫可用生物质热解气（CO、CH4、H2）将SO2在高温下还原为单质硫，原理如下：
①2CO（g）+SO2（g）═S（g）+2CO2（g）△H1=+8.0kJ∙mol-1
②2H2（g）+SO2（g）═S（g）+2H2O（g）△H2=+90.4kJ∙mol-1
③2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H3=-566.0kJ∙mol-1
④2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H4
下列说法不正确的是（ ）
A．升高温度，能提高烟气中SO2的去除率
B．S（g）+O2（g）═SO2（g）△H=-574.0kJ∙mol-1
C．H2O（l）═H2（g）+
O2（g）△H<-
△H4
D．反应③、④将化学能转化为热能，有利于烟气脱硫
【答案】C
【解析】
题干解析:
A．①②均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，能提高烟气中SO2的去除率，故A正确；
B．结合盖斯定律可知③-①得到S（g）+O2（g）═SO2（g）△H=-574.0kJ∙mol-1，故B正确；
C．物质的量与热量成正比，互为逆反应时焓变的数值相同、符号相反，由④可知H2O（g）═H2（g）+
O2（g）△H=-
△H4，为吸热反应，且气态水的能量比液体水的能量高，液体水分解吸热更多，则H2O（l）═H2（g）+
O2（g）△H>-
△H4，故C错误；
D．反应③、④均为放热反应，化学能转化为热能，升高温度，促进①②正向移动，有利于烟气脱硫，故D正确；
例3.
（2021春∙东湖区校级期末）一定条件下水分解生成氢气和氧气，物质和能量的转化关系如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．△H1>△H2
B．△H2<△H3
C．△H1-△H2=△H3
D．△H1+△H3>△H2
【答案】C
【解析】
题干解析:
A．水分解为吸热反应，且气态水的能量高，则△H1<△H2，故A错误；
B．水分解为吸热反应，气态水转化为液体水放热，则△H2>△H3，故B错误；
C．由盖斯定律可知，反应一步完成与分步完成的热效应相同，可知△H1-△H2=△H3，故C正确；
D．由盖斯定律可知△H1-△H2=△H3，即△H1-△H3=△H2，且△H3<0，则△H1+△H3<△H2，故D错误；
例4.
（2021春∙连云港期末）下列反应中能量变化与如图一致的是（ ）
A．CH4和O2反应
B．Mg和HCl溶液反应
C．NaOH溶液与H2SO4溶液反应
D．NH4Cl晶体和Ba（OH）2∙8H2O晶体反应
【答案】D
【解析】
题干解析:
A．甲烷燃烧为放热反应，故A不选；
B．Mg与盐酸的反应为放热反应，故B不选；
C．中和反应为放热反应，故C不选；
D．NH4Cl晶体和Ba（OH）2∙8H2O晶体反应，为吸热反应，故D选；
例5.
（2021春∙丰台区期末）某反应由两步反应A⇌B⇌C构成，反应过程中的能量变化曲线如图（E1、E3表示两反应的活化能）。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．两步反应均为放热反应
B．整个反应的△H=E1-E2+E3-E4
C．加入催化剂可以改变反应的焓变
D．三种物质所含能量由高到低依次为：
A、B、C
【答案】B
【解析】
题干解析:
A．A→B为吸热反应，只有B→C为放热反应，故A错误；
B．焓变等于正逆反应的活化能之差，则整个反应的△H=E1-E2+E3-E4，故B正确；
C．催化剂不改变反应的始终态，则催化剂不能改变反应的焓变，故C错误；
D．由图可知B的能量最高，则三种物质所含能量由高到低依次为：
B、A、C，故D错误；
当堂总结
热化学方程式的书写
知识讲解
一、意义：
表示参加反应的物质变化和能量变化的关系的化学方程式
二、热化学方程式的书写：
1、注明反应条件：
反应热与测定条件（温度、压强）有关，绝大多数反应热是在25℃、101kPa下测定，可省略不写
2、注明物质状态：
分别用s、l、g、aq表示固体、液体、气体和溶液
3、注明焓变值：
∆H应包括符号（“+”或“-”），数值和单位
4、注意守恒关系：
物质守恒（化学方程式配平）和能量守恒（焓变值与化学计量数对应）
5、区别于普通化学方程式：
不再标注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等
三、热化学方程式的化学计量数
1、只表示反应物与生成物的物质的量，所以可以为整数、分数、小数
2、必须与∆H相对应，化学计量数扩大或缩小一定倍数时，∆H也随之扩大或缩小相同倍数，可逆反应交换反应物和生成物的位置时，∆H要变号
3、可逆反应的∆H表示的是假设反应进行到底时的热效应
例题精讲
热化学方程式的书写
例1.
（2021春∙诸暨市校级期中）1克氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ热，该反应的热化学方程式正确的是（ ）
A．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=-142.9kJ∙mol-1
B．H2（g）+
O2（g）=H2O（l）；△H=-285.8kJ∙mol-1
C．2H2+O2=2H2O；△H=-571.6kJ∙mol-1
D．H2（g）+
O2（g）=H2O（g）；△H=-285.8kJ∙mol-1
【答案】B
【解析】
题干解析:
1mol氢气的质量为：
2g/mol×1mol=2g，则2g氢气燃烧生成液态水放出的热量为：
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，
A．焓变与化学计量数成正比，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：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ∙mol-1，故A错误；
B．根据分析可知，氢气燃烧的热化学方程式为：
H2（g）+
O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ∙mol-1，故B正确；
C．热化学方程式中必须注明各物质的状态，故C错误；
D．生成水的状态应该为气态，正确的热化学方程式为：
H2（g）+
O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ∙mol-1，故D错误；
例2.
（2021春∙黑龙江期末）甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5KJ热量，则下列热化学方程式中正确的是（ ）
A．2CH4（g）+4O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）；△H═+890KJ/mol
B．CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）；△H═+890KJ/mol
C．CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）；△H═-890KJ/mol
D．2CH4（g）+4O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）；△H═-890KJ/mol
【答案】C
【解析】
题干解析:
0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5KJ热量，1mol甲烷反应燃烧反应放热
=890KJ，反应的热化学方程式为：
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890KJ/mol，
例3.
（2021春∙大理市校级期末）25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518kJ/mol．下列热化学方程式书写正确的是（ ）
A．2H+（aq）+SO42-（aq）+Ba2+（aq）+2OH-（aq）=BaSO4（s）+2H2O
（1）；△H=-57.3kJ/mol
B．KOH（aq）+
H2SO4（aq）=
K2SO4（aq）+H2O（l）；△H=-57.3kJ/mol
C．C8H18（l）+
O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g）；△H=-5518kJ/mol
D．2C8H18（g）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O
（1）；△H=-5518kJ/mol
【答案】B
【解析】
题干解析:
A．中和热的概念酸跟碱发生中和反应而生成1mo水时的反应热，所以2H+（aq）+SO42-（aq）+Ba2+（aq）+2OH-（aq）═BaSO4（s）+2H2O（l）△H=-114.6kJ/mol，选项中焓变值应乘以2，故A错误；
B．在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mo水，这时的反应热叫做中和热，故B正确；
C．反应热化学方程式中生成的水是气体，不是稳定氧化物，故C错误；
D．辛烷的燃烧热为5518kJ/mol，该热化学方程式中不是1mol物质燃烧，焓变值应乘以2，应为2C8H18（g）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O
（1）；△H=-11036kJ/mol，故D错误；
例4.
（2021春∙福州期中）N2H4是一种高效清洁的火箭燃料，0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。
则下列热化学方程式中正确的是（ ）
A．
N2H4（g）+
O2（g）=
N2（g）+H2O（g）△H=+267kJ∙mol-1
B．N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ∙mol-1
C．N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=+534kJ∙mol-1
D．N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-133.5kJ∙mol-1
【答案】B
【解析】
题干解析:
解；A、0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量，其焓变是负值，故A错误；
B、0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量，则1molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ×4=534kJ的热量，热化学方程式为：
N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ∙mol-1，故B正确；
C、N2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出热量，其焓变是负值，故C错误；
D、0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量，则1molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ×4=534kJ的热量，故D错误；
例5.
（2021∙浦东新区学业考试）2mol氢气和1mol氧气化合生成2mol液态水，放出571.6kJ热量．能正确表示这一反应的热化学方程式是（ ）
A．2H2+O2→2H2O+571.6kJ
B．2H2（g）+O2（g）→2H2O（g）+571.6kJ
C．2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）+571.6kJ
D．2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）-571.6kJ
【答案】C
【解析】
题干解析:
由2mol氢气和1mol氧气化合生成2mol液态水时放出571.6kJ热量可知，
A、没标物质的状态，正确的应为：
2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）+571.6kJ，故A错误；
B、生成的应该是液态水，正确的应为：
2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）+571.6kJ，故B错误；
C、物质的状态标示正确，反应是放热反应：
2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）+571.6kJ，故C正确；
D、反应是放热反应，正确的应为：
2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）+571.6kJ，故D错误。
当堂总结
燃烧热
知识讲解
1.燃烧热的的概念
①概念：
在101kPa时，1_mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：
C→CO2（g），H→H2O（l），S→SO2（g）等。
②在书写热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。
例如：
C8H18（l）＋
O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l） ΔH＝－5518kJ·mol－1。
2.表示的意义
如:
CH4的燃烧热为890.3KJ/mol.
含义：
在25℃101KPa时,1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量.
3.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量
Q放=n（可燃物）×△H
不同的物质燃烧热不同
4．思考：
燃烧热和中和热的异同？
相同点：
燃烧热和中和热都是针对放热反应而言，ΔH＜0。
不同点：
①燃烧热限定可燃物（反应物）的物质的量为1mol；中和热限定生成H2O的物质的量为1mol。
②燃烧热指1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量，不同的反应物，燃烧热不同；中和热指生成1molH2O时放出的热量，不同的反应物，中和热相同。
③对于燃烧热,热化学方程式的书写时，可燃物的化学计量数定为1，以此为标准配平其他物质的化学计量数；中和热是生成H2O的化学计量数定为1。
例题精讲
燃烧热
例1.
（2021秋∙林州市校级月考）下列热化学方程式中的反应热下划线处表示燃烧热的是（ ）
A．NH3（g）+
O2（g）=
N2（g）+
H2O（g）；△H=-___________
B．C6H12O6（s）+6O2（g）=6CO2（g）+6H2O（l）；△H=____________
C．C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）；△H=____________
D．CH3CH2OH（l）+
O2（g）=CH3CHO（l）+H2O（l）；△H=_______________
【答案】B
【解析】
题干解析:
A．热化学方程式中的水是气体，不是最稳定的氧化物，故A错误；
B．1molC6H12O6（s）完全燃烧生成了稳定的氧化物二氧化碳和液态水，符合燃烧热的概念，故B正确；
C．碳与水反应，不符合燃烧热的概念，故C错误；
D．乙醇的催化氧化反应生成的乙醛还可以燃烧，不符合燃烧热的概念，故D错误；
例2.
（2021春∙武侯区校级月考）一些烷烃的燃烧热如表，下列表达正确的是（ ）
A．正戊烷的燃烧热大于2-甲基丁烷的燃烧热
B．稳定性：
正丁烷>异丁烷
C．乙烷燃烧热的热化学方程式为：
2C2H6（g）+7O2（g）═4CO2（g）+6H2O（g）△H=-1560.8kJ∙mol-1
D．相同质量的烷烃CnH2n+2，n越大，燃烧放出的热量越多
【答案】A
【解析】
题干解析:
A、碳原子数越多，燃烧热数值越大；互为同分异构体的，支链越多，燃烧热数值越小；即正戊烷的燃烧热大于2-甲基丁烷的，故A正确；
B、由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即热稳定性为正丁烷<异丁烷，故B错误；
C、根据乙烷燃烧热的含义：
完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8KJ的热量，所以燃烧热的热化学方程式为C2H6（g）+3.5O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1560.8kJ/mol，故C错误；
D、相同物质的量的烷烃，碳的物质的量分数越大，燃烧放热越多，即n越大，燃烧放出的热量越多，故D错误。
例3.
（2021秋∙桥西区校级月考）下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（25℃，101kPa）：
①C4H10（g）+
O2（g）═4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2878kJ∙mol-1
②C4H10（g）+
O2（g）═4CO2（g）+5H2O（g）△H=-2658kJ∙mol-1
③C4H10（g）+
O2（g）═4CO（g）+5H2O（l）△H=-1746kJ∙mol-1
④C4H10（g）+
O2（g）═4CO（g）+5H2O（g）△H=-1526kJ∙mol-1
由此判断，正丁烷的燃烧热是（ ）
A．△H=-2878kJ∙mol-1
B．△H=-2658kJ∙mol-1
C．△H=-1746kJ∙mol-1
D．△H=-1526kJ∙mol-1
【答案】A
【解析】
题干解析:
正丁烷的燃烧热是1mol正丁烷完全燃烧生成CO2（气），H2O（液）放出的热量，故热化学方程式
（1）C4H10（g）+O2（g）═4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2878kJ/mol，符合燃烧热的概念，所以正丁烷的燃烧热为-2878kJ/mol。
例4.
（2021秋∙黄州区校级月考）下列各组物质的燃烧热相等的是（ ）
A．C和CO
B．红磷和白磷
C．3molC2H2（乙炔）和1molC6H6（苯）
D．1gH2和2gH2
【答案】D
【解析】
题干解析:
A．C和CO是不同的物质，物质不同，具有不同的能量，燃烧热不相等，故A错误；
B．白磷和红磷是不同的物质，物质不同，具有不同的能量，燃烧热不相等，故B错误；
C．C2H2（乙炔）和C6H6（苯）是不同的物质，物质不同，具有不同的能量，燃烧热不相等，故C错误；
D．燃烧热是物质的性质，与量的多少无关，可燃物相同，该组物质的燃烧热相等，故D正确；
例5.
（2021秋∙临夏市校级月考）下列燃烧反应的反应热不是燃烧热的是（ ）
①H2（g）+
O2（g）═H2O（l）△H1
②C（s）+
O2（g）═CO（g）△H2
③S（s）+O2（g）═SO2（g）△H3
④2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（s）+2H2O（l）△H4。
A．①③
B．②④
C．②③
D．①④
【答案】B
【解析】
题干解析:
①H2（g）+
O2（g）═H2O（l）△H1符合燃烧热的定义，故正确；
②C（s）+
O2（g）═CO（g）△H2生成产物不是稳定氧化物，故错误；
③S（s）+O2（g）═SO2（g）△H3符合燃烧热的定义，故正确；
④2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（s）+2H2O（l）△H4可燃物的物质的量不是1mol，△H4所以不是燃烧热，故错误；
所以错误的是②④；
当堂总结
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