1.1.2 化学反应的内能变化与焓变（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学选择性必修1（鲁科版2019，单选）

化学反应的内能变化与焓变 第二课时 1 目 录 01 02 新知探究(一)——化学反应的内能变化与焓变 新知探究(二)——热化学方程式 03 课时跟踪检测 01 新知探究(一)—— 化学反应的内能变化与焓变 (一)化学反应的内能变化 1．内能 含义 体系内物质所含各种微观粒子的能量_______ 符号 U 影响因素 内能的大小除了与物质的种类、数量及聚集状态(即气态、液态或固态等)有关外，还与体系的_______、_______有关 总和 温度 压强 [微点拨]　微观粒子的能量包括分子的平动、转动、振动、电子运动和原子核运动等各种形式运动的动能，以及微观粒子之间相互作用的势能。 2．内能变化与能量变化关系 符号 ΔU 表达式 ΔU＝U(反应产物)－U(反应物) 与能量变化的关系 吸收能量 U(反应产物)___ U(反应物)，ΔU＞0 释放能量 U(反应产物)___ U(反应物)，ΔU＜0 > ＜ [微点拨]　体系与环境之间能量的交换中的功是指除热能外，体系与环境之间交换的其他形式的能(如电能、光能、机械能等)。 3．内能变化与反应热的关系 (1)化学反应体系与环境进行能量交换可以以___和___的形式呈现。即化学反应中内能的变化等于_________和___的加和：ΔU＝_______。 (2)若反应中体系没有做功，则ΔU＝____，即反应热等于反应前后体系内能的变化。 热 功 反应热 功 Q＋W Q [微点拨]　在反应前后压强不变的条件下发生的化学反应，如在敞口容器中进行的反应。等压反应中可能伴随反应体系体积的改变而有体积功存在，反应热不一定等于反应体系内能的变化。 (二)化学反应的焓变 1．焓 含义 用它的变化来描述等压反应的反应热 符号 ____ 单位 J或______ 影响因素 取决于物质的种类、数量、聚集状态并受体系的温度、压强等因素的影响 H kJ 2．焓变 含义 反应产物的焓与反应物的焓之差，符号为ΔH 表达式 ΔH＝_______________________ H(反应产物)－H(反应物) [微思考]　反应热、焓及焓变的单位都是J或kJ吗？ 提示：不是。焓的单位是J或kJ，反应热和焓变的单位是kJ·mol－1或J·mol－1。 3．反应热和焓变的关系 (1)对于等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化没有与电能、光能等其他形式的能量发生转化，则该反应的反应热等于反应前后体系的焓的变化，表达式：ΔH＝Qp。 (2)反应焓变与吸热反应和放热反应的关系 ①宏观解释 ΔH＝___________总焓－________总焓。 反应产物 反应物 ②微观分析 键能：在25 ℃和101 kPa下，气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化示意图： ΔH＝(436＋243)kJ·mol－1－(431＋431)kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，ΔH＝反应物总键能－反应产物总键能。 (1)a、b、c分别代表什么意义？ a_____________________________________________________； b_____________________________________________________； c_____________________________________________________。 (2)该反应是放热反应还是吸热反应？__________。ΔH________(填“<”或“>”)0。 (3)用a、b、c表示，ΔH ＝____________。 (4)EA和EB分别代表反应物与产物的能量，用EA和EB表示，ΔH ＝____________。 [答案]　(1)反应中旧键断裂吸收的总能量　反应中新键形成放出的总能量　反应热 (2)放热反应　＜ (3)a－b　(4)EB－EA 归纳拓展|反应中的能量变化与焓变的关系 图示 放热反应 吸热反应 意义 a表示断键吸收的能量；b表示成键释放的能量；c表示该反应的反应热 焓变 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝c kJ·mol－1 [题点多维训练] 题点(一)　内能与反应热 1．(2024·三亚高二检测)下列有关内能的说法错误的是(　 ) A．反应体系的能量包括内能和动能及势能 B．内能是微观粒子的运动动能及运动势能之和 C．反应体系的内能大小除与物质本身的特性及数量有关外，还与温度、压强等环境条件及物质的聚集状态有关 D．反应过程中的内能变化就是反应热 √ 解析：反应过程中的内能变化是反应热和做功之和，D错误。 2．下列关于反应ΔU的说法中正确的是(　 ) A．化学反应体系与环境进行能量交换的形式只有热能 B．ΔU<0时，反应吸收能量 C．化学反应过程中内能的变化量就是反应热 D．化学反应中内能变化等于反应热和功的加和，即ΔU＝Q＋W √ 解析：化学反应体系与环境进行能量交换的形式不只是热能、还可以是光能、电能等，A项错误； ΔU＝U(反应产物)－U(反应物)>0时反应吸收能量，B错误； 体系的能量变化可以以热能和功的形式呈现，根据能量守恒定律知ΔU＝Q＋W，如果反应过程中体系没有做功(如反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功)体系，则化学反应过程中内能的变化量就是反应热，即ΔU＝Q，C错误，D正确。 题点(二)　焓与焓变 3．下列关于ΔH的说法正确的是(　 ) A．反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH越大 B．ΔH＞0时反应放热，ΔH＜0时反应吸热 C．ΔH越大，说明反应放出的热量越多 D．能量变化如图所示的化学反应为放热反应，ΔH符号为“－” √ 解析：A项，ΔH与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物的用量无关，错误； B项，ΔH＞0时反应吸热，ΔH＜0时反应放热，错误； C项，反应热有正、负，反应放出的热量越多，ΔH越小，反应吸收的热量越多，ΔH越大，错误； D项，由于反应物的总焓大于反应产物的总焓，故由反应物转化为反应产物时，该反应为放热反应，ΔH符号为“－”，正确。 4．下列有关焓变与反应热的说法，正确的是(　 ) A．反应热和焓变的单位都是kJ B．如果反应是在恒温恒压条件下进行的，此时的反应热与焓变相等 C．如果反应是在恒温恒容条件下进行的，此时的反应热与焓变相等 D．任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定 √ 解析：反应热和焓变的单位都是kJ·mol－1，A错误； 在恒压条件下，ΔH(焓变)在数值上等于恒压反应热，B正确，C错误； 如C不完全燃烧生成CO的反应热不能通过实验直接测定，D错误。 题点(三)　焓变的计算 5．[双选](2024·泰安高二月考)已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是(　 ) A．每生成2分子AB吸收b kJ 热量 B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，吸收 a kJ 能量 C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1 √ √ 解析：依据题图可知，1 mol A2和1 mol B2反应生成2 mol AB，每生成2 mol AB吸收(a－b)kJ的热量，A项错误； 断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，吸收a kJ能量，B项正确； 依据题图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，C项错误； 反应热ΔH＝断键所吸收的能量－成键所释放的能量，所以反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1，D项正确。 02 新知探究(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___________和____________同时表示出来的式子。 物质的变化 反应的焓变 (2)组成 物质变化 种类变化 状态变化：分别用____________表示气态、液态和固态，水溶液中的溶质用aq表示 能量变化 ΔH＞0表示______反应；ΔH＜0表示_____反应 “g”“l”“s” 吸热 放热 (3)意义 热化学方程式不仅表明了物质的变化，还表示了能量的变化。 (4)实例 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131.3 kJ·mol－1，表示在298 K和101 kPa的条件下，1 mol C(s)和1 mol H2O(g)完全反应生成 1 mol CO(g)和1 mol H2(g)时______的热量为131.3 kJ。 吸收 2．热化学方程式的书写 (1)书写步骤 (2)注意事项 ①热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。 ②热化学方程式中的反应热是表示反应已完成时的热量变化。由于ΔH与参与反应物质的物质的量有关，所以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，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 [题点多维训练] 题点(一)　热化学方程式的概念及含义 1．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，则下列关于热化学方程式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．该反应的ΔH大于零 C．该反应的ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 D．该反应可表示36 g水分解时的热效应 √ 解析：在书写热化学方程式时，若反应物和生成物对换，则ΔH的符号相反，数值不变，故B项正确，C项不正确；D项未注明水为液态。 √ 2．下列对H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH(298 K)＝－184.6 kJ·mol－1的叙述正确的是(　 ) A．1分子H2和1分子Cl2反应，放出热量184.6 kJ B．1 mol H2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，放出的热量为184.6 kJ C．在298 K、101 kPa的条件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，放出的热量为184.6 kJ D．在298 K、101 kPa的条件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，吸收的热量为184.6 kJ 解析：热化学方程式中ΔH的值与具体化学反应相对应，各物质化学式前的化学计量数不表示粒子数目，只表示物质的量，A错误； 没有说明温度、压强及Cl2的物质的量和状态，B错误； ΔH<0，该反应放热，D错误。 题点(二)　热化学方程式的书写 3．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(　 ) √ √ 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。 5．请分析下列有关NO、NO2的内容，然后填空。 (1)下图所示为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化。 由图写出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学方程式：__________________________________________________________。 (2)若适量的N2和O2完全反应生成NO2，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。则该反应的热化学方程式为_________________ _________________________________________________________。 (3)下图是1 mol NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_____________ _________________________________________________________。 解析：(1)反应热等于断键吸收的能量与成键放出的能量的差值，则根据示意图可知反应热＝946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×632 kJ·mol－1＝＋180 kJ·mol－1，热化学方程式为N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ·mol－1。 (3)根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此是放热反应，ΔH＝E1－E2＝134 kJ·mol－1－368 kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。 答案：(1)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ·mol－1　(2)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.8 kJ·mol－1 (3)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1 思维建模|热化学方程式的正误判断 03 课时跟踪检测 1．下列有关ΔU的说法正确的是(　 ) A．ΔU表示反应热 B．ΔU>0，表示反应释放能量 C．ΔU＝W D．ΔU＝U(反应产物)－U(反应物) 解析：ΔU等于反应热和功的加和，故A、C项错误； ΔU<0，表示反应释放能量，故B项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 2．下列说法正确的是(　 ) A．反应热指的是反应过程中放出的热量 B．热化学方程式中化学计量数可表示分子的个数 C．热化学方程式中化学计量数只能为整数 D．所有的化学反应均伴随能量变化 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：反应热是指化学反应过程中放出或吸收的能量，故A项错误； 热化学方程式中化学计量数只表示物质的量，不可表示分子的个数，故B项错误； 热化学方程式中化学计量数可以为整数，也可以为分数，故C项错误； 所有的化学反应都伴随能量变化，故D项正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 3．在化学反应中常伴随能量的释放或吸收。下列说法错误的是(　 ) A．焓是指物质所具有的内能 B．等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变 C．一个化学反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量，则反应吸热 D．放热反应的ΔH<0，吸热反应的ΔH>0 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：内能(U)是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和，焓不等同于内能，A项错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 4．工业生产水煤气的反应为C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1，下列判断正确的是(　 ) A．反应物能量总和大于反应产物能量总和 B．CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(l)　ΔH＝－131.4 kJ·mol－1 C．水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量 D．水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：A项，由题中信息知合成水煤气的反应为吸热反应，故可判断反应物总能量小于反应产物总能量，错误； B项，若生成的H2O为气态时ΔH＝－131.4 kJ·mol－1，错误； C项，生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量，正确； D项，应为生成1 mol CO(g)吸收131.4 kJ热量，错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 5．下列说法正确的是(　 ) A．书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可 B．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应 C．表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式 D．氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是：2H2 (g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：A项，热化学方程式还应注明各物质的聚集状态； B项，放热反应有时在点燃或加热时才能发生； D项，ΔH单位应为kJ·mol－1。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 6．下列说法正确的是(　 ) A．焓变单位中kJ·mol－1，是指1 mol物质参加反应时的能量变化 B．大多数分解反应是放热反应 C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于反应产物的总能量时，反应放热，ΔH为“－” D．一个化学反应中，反应产物的总键能大于反应物的总键能时，反应吸热，ΔH为“＋” 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：焓变单位中的kJ·mol－1，是指每摩尔具体的反应，A错误； 大多数分解反应是吸热反应，B错误； 在反应中物质所具有的总能量减少，反应就放热，反之就吸热，C正确； 化学反应的实质是旧键断裂，新键形成，断键吸收能量，成键释放能量，反应产物的总键能大于反应物的总键能时，反应放热， D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 化学键 H—H N—H N≡N 键能/(kJ·mol－1) 436 391 946 下列说法正确的是(　 ) A．该反应为吸热反应 B．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C．反应热ΔH＝92 kJ·mol－1 D．生成1 mol NH3放出92 kJ热量 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：氢气燃烧是放热反应，其ΔH应为负值，故C、D项错误； 2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，而B项是生成液态水，所以B项错误； 反应逆向进行，ΔH的符号应相反，因此A项正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 9．(2024·河南商丘一中联考)根据如图所示的示意图，下列说法不正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 A．反应的热化学方程式可表示为C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋(b－a)kJ·mol－1 B．该反应过程中反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量 C．n mol C和n mol H2O反应生成n mol CO和n mol H2吸收的热量一定为131.3n kJ D．1 mol C(g)、2 mol H(g)、1 mol O(g)转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：1 mol C(s)、1 mol H2O(g)变成1 mol C(g)、2 mol H(g)和 1 mol O(g)吸收b kJ热量，1 mol C(g)、2 mol H(g)和1 mol O(g)变成 1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出a kJ热量，则有C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋(b－a) kJ·mol－1，该反应为吸热反应，故A、B项正确； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 n mol C(s)和n mol H2O(g)反应生成n mol CO(g)和n mol H2(g)吸收的热量为131.3n kJ，若反应物和生成物的状态改变，则吸收热量的数值不同，C错误； 由题图可知，1 mol C(g)、2 mol H(g)、1 mol O(g)转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 10．已知断裂1 mol H2(g)中的H—H键需要吸收436.4 kJ的能量，断裂1 mol O2(g)中的共价键需要吸收498 kJ的能量，生成H2O(g)中的 1 mol H—O键能放出462.8 kJ的能量。下列说法正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：未说明1 mol H2O的状态，不能计算能量变化，A错误； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝436.4 kJ·mol－1×2＋498 kJ·mol－1－4×462.8 kJ·mol－1＝－480.4 kJ·mol－1，B正确； 气态水转化为液态水时放出的热量未知，不能计算焓变，C错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 11．(2024·厦门高二期中)根据如图所给信息，得出的结论正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 A．48 g碳完全燃烧放出热量为1 574 kJ·mol－1 B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝＋221.0 kJ·mol－1 C．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH＝＋283.0 kJ·mol－1 D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：A．根据图示可知，1 mol的C(s)完全燃烧放出热量是393.5 kJ，则48 g碳也就是4 mol的碳完全燃烧放出热量为393.5 kJ·mol－1×4 mol＝ 1 574 kJ，错误； B.1 mol的C(s)燃烧变为CO(g)，放热为393.5 kJ－283.0 kJ＝110.5 kJ，则2 mol的C(s)燃烧变为CO(g)放出热量是110.5 kJ×2＝221.0 kJ，所以热化学方程式为2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1，错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 D.1 mol的固体C完全燃烧产生1 mol CO2(g)放出热量为393.5 kJ，热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 13．写出下列反应的热化学方程式。 (1)2 mol Cu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314 kJ热量：_____________________________________________________________________________________________________________________。 (2)1 g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36 kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式：________________________________________ __________________________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 (3)4 g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出9.6 kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式：___________________________________________ __________________________________________________________。 (4)卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料，2 mol N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(气态)，放出1 068 kJ的热量______________________________________________________________________________________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 解析：(1)2 mol Cu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314 kJ热量，其热化学方程式为2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol－1。 (2)1 g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36 kJ热量，则1 mol S(s)完全燃烧放出的热量：9.36 kJ×32＝299.52 kJ，其热化学方程式为S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－299.52 kJ·mol－1。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 (4)由已给数据可知，1 mol N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(气态)，放出534 kJ的热量，则热化学方程式为N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 答案：(1)2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol－1 (2)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－299.52 kJ·mol－1 (3)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－134.4 kJ·mol－1 (4)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 14．根据如图所示的反应，判断下列说法中错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ A．1 mol CO2(g)和1 mol CaO(s)的总能量大于1 mol CaCO3(s)的能量 B．该反应的焓变大于零 C．该反应中既有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量 D．由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应 解析：因为碳酸钙受热分解是吸热反应，1 mol CO2(g)和1 mol CaO(s)的总能量大于1 mol CaCO3(s)的能量，焓变大于零，A、B项正确； 在CaCO3中，Ca2＋和CO32－之间存在离子键，CO32－中C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，断键吸收能量，成键放出能量，C项正确； 需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应需加热但是放热反应，D项错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 15．(2024·安庆第一中学月考)嫦娥五号月球探测器简称嫦娥五号，是负责嫦娥三期工程“采样返回”任务的我国首颗地月采样往返探测器。 已知在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2，当它们混合时产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热，已知0.4 mol液态肼与足量H2O2反应生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 (1)反应物(N2H4)和H2O2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)氮气和水蒸气的总能量。 (2)写出该反应的热化学方程式：__________________________ _________________________________________________________。 (3)已知H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1，则16 g 液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量约为__________ kJ。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 解析：(1)由于该反应为放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 答案：(1)大于　(2)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.625 kJ·mol－1 (3)408.8 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 [典例]　已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，反应过程中能量变化如图，问： [解析]　H2(g)和O2(g)与2H(g)和O(g)之间的能量之差是H2(g)―→2H(g)和O2(g)―→O(g)过程中断裂H—H 键和O===O键吸收的能量，故a代表旧化学键断裂时吸收的总能量，b代表2H(g)和O(g)结合成H2O(g)中的化学键时放出的能量，c代表断裂旧化学键吸收的能量与形成新化学键释放的能量之差即b－a＝c，由题图可知该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，ΔH<0。 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 解析：由题图可以看出， mol N2(g)和 mol H2(g)的化学键断裂需吸收的总能量为a kJ，形成1 mol NH3(g)放出的能量为b kJ，所以有N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH＝(a－b)kJ·mol－1，而1 mol NH3(g)转化为1 mol NH3(l)放出c kJ的热量，所以有N2(g)＋H2(g)===NH3(l)　ΔH＝(a－b－c)kJ·mol－1，即N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)　ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1。 4．下列热化学方程式书写正确的是(　 ) 　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ D．C(s)＋O2(g)=== CO2(g)　ΔH＝－393.5 (2)若适量的N2和O2完全反应生成NO2，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量，则生成2 mol NO2即生成92 g NO2吸收热量为Q＝16.95 kJ×＝67.8 kJ，故该反应的热化学方程式为N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.8 kJ·mol－1； 7．工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，已知下列化学键的键能(拆开或形成1 mol化学键所吸收或放出的热量)。 解析：反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)过程中，共断裂1 mol N≡N键和3 mol H—H键，形成6 mol N—H键，则断键共吸热为946 ＋436×3＝2 254 kJ，形成N—H键共放热为391×6＝2 346 kJ，由于放出热量＞吸收热量，故反应放热，放热反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，A项错误，B项正确； 1 mol N2(g)完全反应生成NH3(g)的反应热为ΔH＝－(2 346－2 254)kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1，C项错误； 生成1 mol NH3(g)时放出的热量为ΔE＝92 kJ·mol－1× mol＝46 kJ，D项错误。 8．已知在1.01×105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式书写正确的是(　 ) A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋242 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－484 kJ·mol－1 C．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝＋242 kJ·mol－1 D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝＋484 kJ·mol－1 A．断裂1 mol H2O中的化学键需要吸收925.6 kJ的能量 B．2H 2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－480.4 kJ·mol－1 C．2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋471.6 kJ·mol－1 D．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－240.2 kJ·mol－1 根据B中分析可知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　 ΔH＝－240.2 kJ·mol－1，D错误。 C.根据图示可知1 mol的CO2(g)比1 mol的CO(g)和 mol的O2(g)的能量低283.0 kJ，则相应的热化学方程式是2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH＝＋566.0 kJ·mol－1，错误； 12．2 mol Cl2(g)与足量的H2(g)反应生成HCl(g)，在298.15 K时测得放出369.2 kJ能量。在下列热化学方程式中，不正确的是(　 ) A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－369.2 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋2Cl2(g)===4HCl(g)　ΔH＝－369.2 kJ·mol－1 C．HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋92.3 kJ·mol－1 D.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH＝－92.3 kJ·mol－1 解析： 2 mol Cl2(g)对应放出的热量为369.2 kJ，1 mol Cl2(g)对应放出的热量为184.6 kJ， mol Cl2(g)对应放出的热量为92.3 kJ。放热反应，ΔH取负值。H2(g)＋Cl2 (g)===HCl(g)是放热反应，HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)是吸热反应，在相同条件下其ΔH的绝对值相等，符号相反。 (3)4 g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出9.6 kJ热量，故2 mol CO完全燃烧放出的热量：9.6 kJ××2＝134.4 kJ，故CO燃烧的热化学方程式：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－134.4 kJ·mol－1。 (2)1 mol 液态肼与足量H2O2反应生成氮气和水蒸气，放热：×1 mol＝641.625 kJ，热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.625 kJ·mol－1。 (3)16 g液态肼的物质的量为＝0.5 mol，燃烧生成水蒸气时放热：641.625 kJ·mol－1×0.5 mol≈320.8 kJ，生成气态水2 mol，变为液态水放热：44 kJ×2＝88 kJ，因此共放出热量：320.8 kJ＋88 kJ＝408.8 kJ。 $$