高中化学同步讲练：1.1.2 焓变　热化学方程式2（鲁科版选修4）.DOC

精品资料 第2课时 焓变 热化学方程式 [学习目标定位] 1.熟知能量转化形式及反应热和焓变的含义、吸热反应和放热反应的本质。2.学会热化学方程式的书写与应用。 1．化学反应能量的变化，通常主要表现为热量的变化。比较化学反应过程中能量的变化并判断反应类型(吸热反应和放热反应)。 (1)从化学键的角度理解 反应物、生成物中化学键的变化关系 反应类型 断裂旧化学键吸收的总能量生成新化学键释放的总能量 吸热反应 (2)从物质储存化学能的角度理解 反应物、生成物储存的化学能的大小关系 反应类型 反应物的总能量>生成物的总能量 放热反应 反应物的总能量0，反应产物的焓大于反应物的焓，反应吸收热量，此反应为吸热反应。 ΔH0；放热反应，ΔH”或“0的反应，反应物的总能量小于生成物的总能量 C．放热反应都不需要加热就能发生 D．吸热反应在一定条件(如常温、加热等)下能发生 答案 C 解析 化学反应中既有物质变化，又有能量变化，A正确；ΔH>0的反应为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，B正确；有些放热反应需要加热或点燃才能引发，C错误；有些吸热反应如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl在常温下就能反应，D正确。 2．下列反应属于吸热反应的是( ) A．炭燃烧生成一氧化碳 B．中和反应 C．锌粒与稀硫酸反应制取H2 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 答案 D 解析 物质燃烧、酸碱中和、金属与水或酸的置换反应都属于放热反应。 3．下列变化一定为放热的化学反应的是( ) A．H2O(g)===H2O(l)放出44 kJ热量 B．ΔH>0的化学反应 C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应 D．能量变化如图所示的化学反应 答案 D 解析 化学反应放热还是吸热，取决于H(生成物)与H(反应物)的相对大小。若H(生成物)>H(反应物)，则反应吸热，反之放热。A项H2O(g)===H2O(l)为物理变化；B项ΔH>0，即H(生成物)>H(反应物)，反应吸收热量；C项无法确定反应放热还是吸热；D项，由图可知H(生成物)0；反应吸热时，ΔH0；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓不一定高于生成物的总焓；反应焓变是指在恒压条件下，化学反应的反应热，不仅是 1 mol 物质参加反应时的能量变化。 5．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，则下列关于方程式2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH的说法中正确的是( ) A．方程式中的化学计量数表示分子数 B．该反应ΔH大于零 C．该反应ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 D．可表示36 g水分解时的热效应 答案 B 解析 在书写热化学方程式时，若反应物和生成物对换，则ΔH的符号变化，数值不变，故B正确，C不正确；D项未注明水是液态。 6．在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用ΔH1和ΔH2表示： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2 则( ) A．ΔH2>ΔH1 B．ΔH1>ΔH2 C．ΔH1＝ΔH2 D．无法确定 答案 B 解析 气态水液化时释放能量，放热越少，ΔH越大。 7.科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量，断裂1 mol N≡N键吸收941 kJ热量，则( ) A．N4的熔点比P4高 B．1 mol N4气体转化为N2时要吸收724 kJ能量 C．N4是N2的同系物 D．1 mol N4气体转化为N2时要放出724 kJ能量 答案 D 解析 N4与白磷(P4)结构相似，均为分子晶体，由于N4相对分子质量小于P4，故其分子间作用力弱于P4，其熔点低于P4，A错；N4与N2互为同素异形体，而不是同系物，则C错；从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N—N键，根据N4(g)===2N2(g) ΔH，有ΔH＝6×193 kJ·mol－1－2×941 kJ·mol－1＝－724 kJ·mol－1，故B项错误，D项正确。 三、热化学方程式 8．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－270 kJ·mol－1，下列说法正确的是( ) A．2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量 B．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 C．在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量 D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量 答案 C 解析 热化学方程式中ΔH的值与具体化学反应相对应，在反应中各物质前的计量数不再表示粒子数目，只表示物质的“物质的量”，故A、D错误；HF(g)→HF(l)会放出热量，故B项中放出热量应大于270 kJ，B错；因该反应放热，故C项正确。 9．由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放出241.8 kJ的热量，1 g水蒸气转化为液态水放出2.45 kJ的热量，则下列热化学方程式书写正确的是( ) A．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.9 kJ·mol－1 B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 C．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝285.9 kJ·mol－1 D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝241.8 kJ·mol－1 答案 A 解析 放热反应ΔH为“－”，C、D错；1 mol水蒸气转化为相同条件下的1 mol液态水时要放出44.1 kJ的热量，可求出ΔH为－285.9 kJ·mol－1，B错，故选A项。 10．根据热化学方程式：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝a kJ·mol－1(a＝－297.2)。分析下列说法，其中不正确的是( ) A．S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应 B．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝b kJ·mol－1，则a>b C．1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和 D．16 g固体硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6 kJ的热量 答案 D 解析 由题中条件可知：反应的热效应ΔH＝a kJ·mol－1＝－297.2 kJ·mol－1，可知该反应为放热反应，故D错误。 [能力提升] 11．白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为 P—P：a kJ·mol－1、P—O：b kJ·mol－1、P===O：c kJ·mol－1、O===O：d kJ·mol－1。 根据下图所示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是( ) A．(6a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1 B．(4c＋12b－6a－5d) kJ·mol－1 C．(4c＋12b－4a－5d) kJ·mol－1 D．(4a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1 答案 A 解析 化学键断裂吸收的能量为(6a＋5d)kJ，化学键形成放出的能量为(12b＋4c)kJ。 12．已知断开1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，断开1 mol H—N键吸收的能量为391 kJ，根据化学方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则断开1 mol N≡N键吸收的能量是( ) A．431 kJ·mol－1 B．945.6 kJ·mol－1 C．649 kJ·mol－1 D．869 kJ·mol－1 答案 B 解析 由于化学反应中断键吸热，成键放热，ΔH＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键释放的总能量，所以－92.4 kJ·mol－1＝436 kJ·mol－1×3＋E(N≡N)－2×391 kJ·mol－1×3，故E(N≡N)＝945.6 kJ·mol－1。 13．化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( ) A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1 B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1 C.N2(g)＋H2(g)===NH3(l) ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1 D.N2(g)＋H2(g)===NH3(g) ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1 答案 A 解析 mol N2(g)与 mol H2(g)完全反应生成1 mol NH3(g)时放热(b－a)kJ，生成1 mol NH3(l)时放热(b＋c－a)kJ，故A正确。 14．根据下图所示，写出反应的热化学方程式并回答问题： (1)反应过程①的热化学方程式：_____________________________________________； (2)反应过程②的热化学方程式：_____________________________________________； (3)Q与Q1的关系：Q_______Q1(填“大于”、“小于”或“等于”)。 答案 (1)A2(g)＋B2(g)===C(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1 (2)C(g)===A2(g)＋B2(g) ΔH＝Q1 kJ·mol－1 (3)等于 解析 图中已清楚地指明两个反应的反应物、生成物和反应热，热化学方程式不难写，但两个反应互为逆反应，因此两反应的反应热数值相等，符号相反。 [拓展探究] 15．化学键的键能是原子间形成1 mol化学键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的数据：H—S：364 kJ·mol－1，S—S：266 kJ·mol－1，S===O：522 kJ·mol－1，H—O：464 kJ·mol－1。 (1)试根据这些数据计算下面这个反应的反应热：2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q kJ·mol－1，反应产物中的S实为S8，实际分子是一个8元环状分子(即)，则Q＝__________。 (2)标准状况下，将a L H2S与b L SO2混合进行上述反应，当a>2b时，反应放热______kJ·mol－1；当a2b时，H2S过量应依据SO2的量计算；当a<2b时，SO2过量应依据H2S的量计算。 (3)1 mol液态水变成气态水需吸热44 kJ，若2 mol液态水变成气态水时则吸热88 kJ。则由第(1)问可知生成H2O(g)时共放热(154－88)kJ＝66 kJ。