专题1.1.1 化学反应的焓变（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学选择性必修1（苏教版2019）

化学反应与能量变化 专题1 第一单元　化学反应的热效应 学习目标 重点难点 1.知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态的影响。 2.认识化学能与热能的相互转化，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。 3.了解盖斯定律及其简单应用。 重点 1.热化学方程式的书写； 2.反应热的计算； 3.盖斯定律的应用。 难点 1.热化学方程式的书写； 2.反应热的计算。 化学反应的焓变 第1课时 4 目 录 01 02 03 新知探究(一)——反应热　焓变 新知探究(二)——热化学方程式 新知探究(三)——从微观角度分析化学反应的能量变化 04 课时跟踪检测 01 新知探究(一)——反应热　焓变 1．体系与环境 被研究的物质系统称为 ，体系以外的其他部分称为环境或外界。 2．内能 内能是体系内物质的各种能量的总和，它受温度、压强、物质的____ 和组成的影响。 体系 聚集 状态 3．反应热 在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，______ 的热称为化学反应的热效应，也称反应热。 吸收 或释放 4．焓、焓变 (1)焓 焓是与 有关的物理量，用符号H表示。 (2)焓变 在恒压的条件下，化学反应过程中 的热即为反应的_____，用 表示，单位常采用 。 内能 吸收或释放 焓变 ΔH kJ·mol－1 [微点拨]　①焓变为恒压条件下的反应热；②反应热、焓变的单位均为kJ·mol－1，热量的单位为kJ。 5．焓变(ΔH)与吸热反应和放热反应的关系 (1)化学反应过程中的能量变化 一个化学反应是吸收能量还是释放能量，取决于反应物总能量和生成物总能量之间的相对大小。若反应物的总能量 生成物的总能量，则反应过程中 ；若反应物的总能量 生成物的总能量，则反应过程中 。 小于 吸收能量 大于 释放能量 (2)焓变(ΔH)与吸热反应和放热反应的关系 ΔH＝ 的总能量－ 的总能量。 ①吸收热的反应称为吸热反应，其ΔH 0； ②放出热的反应称为放热反应，其ΔH 0。 生成物 反应物 ＞ ＜ 用图示理解如下： 吸热反应 放热反应 6．常见的放热反应和吸热反应 应用化学　 此栏目材料用11.磅，问题版心字号　　55°杯是市面上新出的一种非常火爆的降温水杯。市面上的某品牌55°杯的工作原理是：当我们倒入100 ℃开水的时候，杯壁内的三水合醋酸钠由固态转化成液态，直至杯内的温度降到55 ℃左右。如果我们不喝， 放在一边，当水的温度低于55 ℃的时候， 杯壁开始慢慢释放出吸收的热量， 让温度一直保持在55 ℃。 1．三水合醋酸钠由固态到液态的过程是吸热还是放热的？ 提示：三水合醋酸钠由固态到液态的过程是吸热过程。 2．若要维持杯中水的温度在55 ℃，此时三水合醋酸钠的状态如何转化？ 提示：若要维持杯中水的温度在55 ℃，此时水需要吸热，此时的能量来自三水合醋酸钠由液态转化成固态释放出来的能量。 [题点多维训练] 1．下列说法不正确的是(　 ) A．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化 B．对于ΔH>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)下也能发生 √ 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发生，C不正确； 有些吸热反应如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl在常温下就能发生反应，D正确。 2．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(　 ) A．镁条在空气中燃烧 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C．铝片与稀盐酸的反应 D．灼热的炭与CO2的反应 √ 解析：化学反应是放热反应还是吸热反应，取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。本题中，A、C、D都是氧化还原反应，其中只有D是吸热反应； B反应为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，是吸热反应，但不是氧化还原反应。 3．反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　 ) √ 解析：由A＋B―→C(ΔH<0)可知该反应是放热反应，故A和B的能量之和大于C； 由①A＋B―→X(ΔH>0)可知这步反应是吸热反应，故X的能量大于A＋B； 由②X―→C(ΔH<0)可知这步反应是放热反应，故X的能量大于C，所以图像C符合。 4．如图是C和水蒸气发生反应生成CO、H2的途径和三个状态的能量，该反应为吸热反应，下列说法中正确的是(　 ) A．步骤1是放热过程 B．步骤2是吸热过程 C．E1、E2、E3的大小是E2>E1>E3 D．C(s)和H2O(g)的总能量一定低于CO(g)＋H2(g)的总能量 √ 解析：化学键断裂形成原子需要吸收能量，步骤1为断键过程需要吸收能量，为吸热过程，A错误； 原子之间形成化学键放出能量，步骤2为成键过程需要放出能量，为放热过程，B错误； 步骤1为吸热过程，故E2＞E1，步骤2是放热过程，故E2＞E3，由于C和水蒸气发生反应生成CO、H2为吸热反应，故E1＜E3，故E2＞E3＞E1，C错误； 该反应为吸热反应，因此C(s)和H2O(g)的总能量低于CO(g)＋H2(g)的总能量，D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 概念 能够表示 的化学方程式 意义 不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化 反应热 2．热化学方程式的书写方法 写出相应的化学方程式 在热化学方程式中，各物质化学式前面的化学计量数只表示其物质的量，可以是整数或简单分数 标注反应的温度和压强 没有特殊说明则是指25 ℃(即298 K)、101 kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等) 标注各物质 的聚集状态 在物质化学式后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“ ”，液体用“ ”，固体用“ ”，水溶液用 “ ” 标注ΔH的 正负 化学方程式后面空格标注ΔH，若为放热反应，ΔH为 “ ”；若为吸热反应，ΔH为“ ”(“＋”可省略不写) 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的单位是kJ·mol－1 g l s aq － ＋ 续表 [微思考]　热化学方程式的系数与普通化学方程式的系数表示的意义是否一样？ 提示：普通化学方程式的系数不仅表示物质的量，还可以表示微粒个数；热化学方程式的系数仅表示物质的量。 [典例]　写出下列反应的热化学方程式。 (1)N2(g)与H2(g)反应生成17 g NH3(g)，放出46.1 kJ热量。 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ (2)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 366.8 kJ热量。 ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ (3)标准状况下，44.8 L C2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 598.8 kJ热量。 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ (4)24 g C(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收262.6 kJ热量。 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ [解析]　(1)1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出的热量为46.1 kJ×2＝92.2 kJ。 (2)C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1。 思维建模|五看法判断热化学方程式正误 看原理 看反应的化学方程式是否正确 看状态 看各物质聚集状态是否标注，是否正确 看符号 看ΔH的“＋”“－”是否正确 看单位 看ΔH的单位是否为kJ·mol－1 看数值 看ΔH的数值是否已转化成与化学计量数相对应 [题点多维训练] 题点(一)　热化学方程式的正误判断 1．25 ℃、101 kPa时，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445.15 kJ的热量。判断下列几个热化学方程式的正误，错误的指出错误的原因。 ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－445.15 kJ·mol－1( ) 反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应 × ②2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝890.3 kJ·mol－1( ) CH4的燃烧为放热反应，ΔH＜0，且反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应 ③CH4＋2O2===CO2＋2H2O　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1( ) 未注明反应物和生成物的聚集状态 × × ④CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1( ) ____________________________________________________________ √ √ 2．(2024·徐州期中)氢气是人类最理想的能源。已知在25 ℃、101 kPa下,1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量142.9 kJ，则下列热化学方程式书写正确的是(　 ) A．2H2＋O2===2H2O　ΔH＝－142.9 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－142.9 kJ·mol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1 √ 解析：A项，各物质没有标明物质的聚集状态，且反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应，错误； B项，ΔH的值应与化学方程式中的化学计量数对应，所以2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，错误； D项，燃烧反应为放热反应，所以ΔH<0，错误。 √ 解析：甲醇燃烧是一个放热反应，ΔH<0，故A、D项错误； 题点(二)　热化学方程式的书写 4．根据所给信息，书写对应的热化学方程式。 (1)已知1 mol Cu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出157 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式：___________________________。 (2)11.2 L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出91.5 kJ热量，其热化学方程式为___________________________________。 (3)已知4.4 g CO2气体与足量H2经催化生成CH3OH气体和水蒸气时放出4.95 kJ的热量，其热化学方程式为________________________ ____________________________________________________________。 5．写出下列反应的热化学方程式。 (1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为______________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N 键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________________________。 (3)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为____________________________ ____________________________________________________________。 解析：(1)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。 (2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝(946＋436×3－391×6)kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。 (3)根据C原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，乙醇为0.5 mol，则1 mol乙醇燃烧放出2Q kJ热量，据此可写出反应的热化学方程式：C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2Q kJ·mol－1。 答案：(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1 (2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92 kJ·mol－1 (3)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2Q kJ·mol－1 03 新知探究(三)——从微观角度分析化学反应的能量变化 1．实例 如图所示，当1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)时，1 mol N2分子中的化学键断裂时需要 946 kJ的能量，1 mol O2分子中的化学键断裂时需要 498 kJ的能量，而2 mol NO分子中的化学键形成时会 1 264 kJ的能量，该化学反应 (填“放热”或“吸热”) kJ·mol－1。 吸收 吸收 释放 吸热 180 2．结论 化学反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的反应热等于断裂反应物分子中的化学键吸收的总能量与形成生成物分子中的化学键释放的总能量之差。 即ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能 3．化学反应中能量变化的本质 本质上是由于化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时释放的能量不同所导致的。因此，化学键的断裂和形成是化学反应过程中伴随能量变化的根本原因。 4．化学反应的实质与反应焓变的关系 E1＞E2，反应吸收能量，ΔH＞0 E1＜E2，反应放出能量，ΔH＜0 [题点多维训练] 1．已知1 mol H2(g)与1 mol Br2(g)完全反应生成2 mol HBr(g)时放出72 kJ的热量，各物质的相关数据如表，则表中a为(　 ) A．404 B．260 C．230 D．200 化学键 H—H Br—Br H—Br 断裂1 mol化学键需要吸收的热量/kJ 436 a 369 √ 解析：1 mol H2(g)与1 mol Br2(g)完全反应生成2 mol HBr(g)时放出72 kJ的热量，反应的热化学方程式为H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝436 kJ·mol－1＋a kJ·mol－1－2×369 kJ·mol－1＝－72 kJ·mol－1，解得a＝230。 2．根据键能数据计算CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH＝________。 解析：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝(4×414＋4×155－4×489－4×565)kJ·mol－1＝－1 940 kJ·mol－1。 答案：－1 940 kJ·mol－1 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol－1) 414 489 565 155 (1)a、b、c分别代表什么意义？ a：_____________________________________________________； b：_____________________________________________________； c：_____________________________________________________。 (2)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，ΔH________(填“>”或“<”)0。 答案：(1)旧键断裂吸收的能量　新键形成放出的能量　反应热　(2)放热　< 04 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 1．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是(　 ) A．放热反应的发生无须任何条件 B．化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关 C．化学反应过程都伴随着能量的变化 D．硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 解析：放热反应的发生可能需要条件，如加热等，A项错误； 化学键的断裂和形成与反应放热和吸热有关，B项错误； 化学反应过程都伴随着能量的变化，C项正确； H2SO4与NaOH的反应是放热反应，D项错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 2．下列说法正确的是(　 ) A．焓变单位中的kJ·mol－1，是指1 mol物质参加反应时的能量变化 B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0 C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH的符号为“－” D．一个化学反应中，生成物的总键能大于反应物的总键能时，反应吸热，ΔH为正值 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：焓变单位中的kJ·mol－1，是指每摩尔具体的反应，不是指参加反应的物质为1 mol，A错； 放热反应ΔH<0，吸热反应ΔH>0，B错； 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对； 生成物的总键能大于反应物的总键能，即吸收的能量小于放出的能量，反应放热，所以D错。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 3．(2024·南师附中月考)根据能量变化示意图， 下列热化学方程式正确的是(　 ) A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－(b－a)kJ·mol－1 B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－(a－b)kJ·mol－1 C．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g) ΔH＝2(a＋b－c)kJ·mol－1 D．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g) ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：由图知，N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－2(b－a)kJ·mol－1，N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)　ΔH＝－2(b＋c－a)kJ·mol－1，则2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1，故A、B、C不正确，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 4．氢气作为新型能源因释放的能量高、无污染而备受欢迎。已知在101 kPa、298 K条件下，2 mol H2(g)燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列有关热化学方程式正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：在判断热化学方程式的正误时，应注意以下几点：①标明各物质的状态，B中H2O的状态标错，B错误。 ②标明反应是吸热还是放热，C、D应为负值，故C、D错误。 ③若反应逆向进行，ΔH应改变符号，但绝对值不变，故A正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 5．(2024·镇江期中)已知1 mol CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3 kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是(　 ) A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝890.3 kJ·mol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝890.3 kJ·mol－1 D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：由题干信息知，CH4完全燃烧生成液态水，故排除A、D，又因放热ΔH为负值，排除C。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 6．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)，1 mol H2完全反应放出241.8 kJ热量，有关键能数据如下： 则H—H键键能为(　 ) A．413 kJ·mol－1　　　　　 B．557 kJ·mol－1 C．221.6 kJ·mol－1 D．436 kJ·mol－1 化学键 H—O O===O 键能/(kJ·mol－1) 463.4 498 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：设H—H键键能为x kJ·mol－1，根据反应热和键能关系可知，ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和，即(2x＋498－4×463.4)kJ·mol－1＝(－241.8×2)kJ·mol－1，解得x＝436。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 7．(2024·石家庄期末)利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示，则下列说法错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：由题意可知，太阳能使水分解，则实现了光能向化学能的转化，故A正确； 过程Ⅰ断裂O—H键，吸收能量，过程Ⅱ形成O—O键、H—H键，释放能量，故C正确； 氢气燃烧是放热反应，光解水是吸热反应，吸热反应的反应物的总能量低于生成物的总能量，图中反应是放热反应，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 8．CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　 ) A．该反应为吸热反应 B．CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量 C．热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝41 kJ·mol－1 D．1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和H2O(g)要放出41 kJ热量 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：从题图数据可以看出，该反应的ΔH<0，为放热反应，CO(g)和H2O(g)的总能量大于CO2(g)和H2(g)的总能量，反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 9．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是(　 ) A．每生成2分子AB(g)吸收b kJ热量 B．该反应的反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1 C．该反应中生成物的总能量低于反应物的总能量 D．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，放出a kJ能量 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：依据图像分析，1 mol A2(g)和1 mol B2(g)反应生成2 mol AB(g)，每生成2 mol AB(g)吸收(a－b)kJ热量，故A错误； 反应热ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，该反应的反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1，故B正确； 依据能量变化图像可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，故C错误； 断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，吸收a kJ能量，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 10．(2024·衡水一中月考)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大气中的寿命可长达740年之久。以下是几种化学键的键能(键能指断裂1 mol共价键所吸收的能量)。 化学键 N≡N F—F N—F 键能/(kJ·mol－1) 941.7 154.8 283.0 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 下列说法中正确的是(　 ) A．过程N2(g)―→2N(g)吸收能量 B．过程N(g)＋3F(g)―→NF3(g)吸收能量 C．反应N2(g)＋3F2(g)===2NF3(g)的ΔH>0 D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：断键的过程吸收能量，A正确； 成键的过程放出能量，B错误； 选项C中反应的ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝(941.7＋3×154.8－6×283.0)kJ·mol－1＝－291.9 kJ·mol－1，C错误； 若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与生成，则是物理变化，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 11．在25 ℃、101 kPa的条件下，断裂1 mol H—H键吸收436 kJ能量，断裂1 mol Cl—Cl键吸收243 kJ能量，形成1 mol H—Cl键放出431 kJ能量。H2＋Cl2===2HCl的化学反应过程中的能量变化可用如图表示： 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 请回答下列有关问题： (1)反应物断键吸收的总能量为________。 (2)生成物成键放出的总能量为________。 (3)判断H2＋Cl2===2HCl反应________(填“吸收”或“放出”)能量。 (4)反应物的总能量________(填“＞”“＝”或“＜”)生成物的总能量。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：(1)反应物断键吸收的总能量为氢气和氯气的键能之和，则反应物断键吸收的总能量为436 kJ＋243 kJ＝679 kJ； (2)生成物成键放出的总能量为形成2 mol HCl的总键能，则生成物成键放出的总能量为431 kJ×2＝862 kJ； (3)断键吸收的总能量是679 kJ，形成2 mol HCl释放的总能量是862 kJ，吸收的能量少，放出的能量多，因此该反应是放出热量的反应； (4)反应放出热量，说明反应物的总能量大于生成物的总能量。 答案：(1)679 kJ　(2)862 kJ　(3)放出　(4)> 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 高阶思维训练 12．(2024·南通期末)研究表明，在一定条件下，气态HCN与HNC两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：能量越低，物质越稳定，根据图像可知，气态HCN的能量低于气态HNC的能量，因此气态HCN稳定，A错误； 气态HCN的能量低于气态HNC的能量，因此HCN(g)―→HNC(g)为吸热反应，但反应时不一定要加热，B错误； 根据图像可知，1 mol HCN(g)吸收186.5 kJ的热量，没有断裂全部化学键，C错误； HCN(g)―→HNC(g)为吸热反应，ΔH＝(186.5－127.2) kJ·mol－1＝＋59.3 kJ·mol－1，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 13．(1)如图是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：_______________ ____________________________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (2)已知：在298 K、101 kPa下，由稳定的单质生成1 mol化合物的反应热叫做该化合物的生成热。如图为氧族元素(除钋外)的氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 ①请你归纳：非金属元素的气态氢化物的稳定性与氢化物的生成热(ΔH)之间的关系：____________________________________________ ____________________________________________________________。 ②写出硒化氢在298 K、101 kPa时发生分解反应的热化学方程式：____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：(1)由题干信息可知，NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝E1－E2＝－234 kJ·mol－1。 (2)①根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定，而能量越低，由此可知a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O。根据能量数值可得，非金属元素的气态氢化物越稳定，ΔH越小，反之亦然。②由题给信息知，H2(g)和Se(s)反应生成H2Se(g)时吸收81 kJ的热量，则硒化氢在298 K、101 kPa时，发生分解反应的热化学方程式为H2Se(g)===H2(g)＋Se(s)　ΔH＝－81 kJ·mol－1。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 答案：(1)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1 (2)①非金属元素的气态氢化物越稳定，ΔH越小，反之亦然　 ②H2Se(g)===H2(g)＋Se(s)　ΔH＝－81 kJ·mol－1 常见的放热反应 ①燃烧反应；②中和反应；③金属与水或酸反应放出氢气； ④大多数化合反应；⑤铝热反应 常见的吸热反应 ①大多数分解反应； ②需要持续加热的反应； ③CO2＋C2CO，C＋H2OCO＋H2； ④铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O、Ca(OH)2与NH4Cl的反应 　E1　　　　　　　E2　　　　　　　E3 (3)n(C2H2)＝＝2 mol，故反应的热化学方程式为2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－2 598.8 kJ·mol－1。 (4)1 mol C(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)吸收的热量为＝131.3 kJ。 [答案]　(1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.2 kJ·mol－1 (2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1 (3)2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2 598.8 kJ·mol－1 (4)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1 ⑤CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－445.15 kJ·mol－1( ) ____________________________________________________________ 3．在25 ℃、101 kPa的条件下，1 g液态甲醇燃烧生成CO2(g)和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是(　 ) A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝725.76 kJ·mol－1 B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 451.52 kJ·mol－1 C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.76 kJ·mol－1 D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝1 451.52 kJ·mol－1 在25 ℃、101 kPa的条件下，1 mol CH3OH(l)燃烧生成CO2(g)和液态水时放出的热量为×32 g＝725.76 kJ，故2 mol CH3OH燃烧放出的热量为1 451.52 kJ，故B项正确，C错误。 答案：(1)Cu(s)＋O2(g)===CuO(s) ΔH＝－157 kJ·mol－1 (2)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1 (3)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.5 kJ·mol－1 3．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。 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．该过程中实现了光能转化为化学能 B．氢能资源丰富，属于可再生能源 C．过程Ⅰ吸收能量，过程Ⅱ释放能量 D．2H2O2H2↑＋O2↑的能量变化如图所示 A．HNC比HCN更稳定 B．HCN(g)―→HNC(g)为吸热反应且反应一定要加热 C．1 mol HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收186.5 kJ的热量 D．由图可知HCN(g)HNC(g) ΔH＝＋59.3 kJ·mol－1 $$