第1章 第1节 新知探究课2 热化学方程式 燃烧热-【名师导航】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步讲义(人教版2019)

新知探究课2　热化学方程式　 燃烧热 1．能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应，培养“证据推理与模型认知”的化学核心素养。 2．理解燃烧热的概念，掌握有关燃烧热的计算。能利用燃烧热讨论燃料的选择，培养“科学态度与社会责任”的化学核心素养。 一、热化学方程式 1．概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 2．示例：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol-1表示的意义是在25 ℃、101 kPa下，1_mol气态H2与0.5_mol气态O2反应生成1_mol液态H2O时，放出的热量是285.8 kJ。 3．书写热化学方程式时应注意的问题 (1)需注明反应时的温度和压强。若在25 ℃、101 kPa时进行的反应，可不特别注明。 (2)需注明反应物和生成物的聚集状态：s(固体)、l(液体)、g(气体)和aq(溶液)。 (3)热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数，也可以是分数。 (4)同一反应的ΔH与化学计量数成正比。 微点拨：①注意可逆反应的ΔH和实际吸收或放出热量的区别：不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH都表示反应进行到底时的能量变化。②aA＋bB===cC＋dD　ΔH，ΔH的单位中“mol-1”指的是“每摩尔反应”，即a mol A与b mol B反应生成c mol C和d mol D。 判一判　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)N2＋3H2===2NH3　 ΔH＝－92.2 kJ·mol-1。 (　×　) (2)Cu(s)＋O2(g)===CuO(s) ΔH＝－157 kJ。 (　×　) (3)H2O(l)===O2(g)＋H2(g)　 ΔH＝－285.8 kJ·mol-1。 (　×　) 二、燃烧热 1．燃烧热的概念：在101_kPa时，1_mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。燃烧热的单位是kJ/mol。 2．注意事项：“指定产物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的物质。完全燃烧时，下列元素要生成对应的物质：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)等。 3．燃烧热的意义：甲烷的燃烧热为ΔH＝－890.3 kJ·mol-1，它表示在25 ℃、101 kPa时，1_mol CH4完全燃烧生成气态CO2和液态H2O时放出890.3 kJ的热量。 想一想　可燃物的物质的量发生变化，其燃烧热变吗？如何配平燃烧热的热化学方程式？ [提示]　燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，与可燃物的物质的量无关。配平燃烧热的热化学方程式时先把可燃物的化学计量数定为1，再配平其他物质。 练一练　已知C8H18(l)的燃烧热为5 518 kJ·mol-1，则表示C8H18(l)燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 [提示]　C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol-1 　燃料热值简介 燃料热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，其单位为kJ/g或kJ/kg。注意与燃烧热的区别，如H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，其热值为142.9 kJ/g。 热化学方程式的书写与判断 已知H2有关燃烧的热化学方程式 ①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol-1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol-1 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol-1 ④2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol-1 [问题1]　根据①②可得出H2O(l)和H2O(g)的能量哪个高？H2O(l)===H2O(g)的ΔH为多少？ [提示]　H2O(g)能量高，ΔH＝＋44 kJ·mol-1。 [问题2]　根据①③，你得出什么结论？ [提示]　化学计量数加倍，ΔH的数值也加倍。 [问题3]　反应②ΔH中的“mol-1”表示的意义是什么？ [提示]　1 mol H2(g)与mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)。 [问题4]　根据③④可得出什么结论？ [提示]　同一反应正、逆两方向的ΔH互为相反数。 1．热化学方程式的书写步骤及要求 2．“五审”突破热化学方程式的正误判断 [注意]　可逆反应的ΔH是按化学计量数(物质的量)完成的焓变，与反应是否可逆无关。 1．(2023·台州检测)已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出b kJ热量，则乙炔燃烧的热化学方程式书写正确的是(　　) A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－4b kJ·mol-1 B．C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝＋2b kJ·mol-1 C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2b kJ·mol-1 D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋b kJ·mol-1 A　[由原子守恒可知，“生成1 mol二氧化碳气体”时参加反应的乙炔的物质的量为0.5 mol，即0.5 mol C2H2完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体时放出b kJ的热量，则2 mol C2H2参加反应时，ΔH＝－4b kJ·mol-1。] 2．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1)已知，N2(g)与H2(g)反应，生成1 mol NH3(g)时放出46.1 kJ的热量，则氨分解为N2(g)和H2(g)的热化学方程式为____________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)2 mol N2(g)与2 mol O2(g)充分反应，生成NO(g)并吸收136 kJ的热量：____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)卫星发射可用肼(N2H4)作燃料，2 mol N2H4(g)在足量O2(g)中燃烧，生成N2(g)和H2O(l)并放出1 244 kJ的热量：_______________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (4)已知一些化学键的键能数据如表所示： 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol-1) 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：____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (5)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。2.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43 kJ的热量，则乙醇燃烧的热化学方程式为________________________ ____________________________________________________________________。 [答案]　(1)2NH3(g)===N2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋92.2 kJ·mol-1 (2)N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋68 kJ·mol-1 (3)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－622 kJ·mol-1 (4)CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)　ΔH＝－1 940 kJ·mol-1 (5)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 366.89 kJ·mol-1 燃烧热的含义与计算 根据下列表格中提供的燃烧热数据，回答下列问题： 某些物质的燃烧热(25 ℃、101 kPa) 名称 化学式(状态) ΔH/(kJ·mol-1) 石墨 C(s) －393.5 金刚石 C(s) －395.0 氢气 H2(g) －285.8 一氧化碳 CO(g) －283.0 甲烷 CH4(g) －890.3 乙醇 CH3CH2OH(l) －1 366.8 [问题1]　“标准状况下，1 mol H2完全燃烧生成液态水时，释放出的能量为285.8 kJ”，这种说法是否正确？为什么？ [提示]　不正确。根据燃烧热的概念可知，在25 ℃、101 kPa下，1 mol H2完全燃烧生成液态水时，释放出的能量才为285.8 kJ，而标准状况是0 ℃、101 kPa，条件不同，释放的能量也不同。 [问题2]　C(s，石墨)===C(s，金刚石)的ΔH为多少？金刚石与石墨谁更稳定？为什么？ [提示]　ΔH＝[－393.5－(－395.0)]kJ·mol-1＝＋1.5 kJ·mol-1；石墨较稳定，石墨的能量低。 [问题3]　请写出乙醇燃烧热的热化学方程式。 [提示]　CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 366.8 kJ·mol-1。 [问题4]　氢能是一种理想的绿色能源，有可能成为人类未来的主要能源。请计算相同质量的氢气、甲烷、乙醇在25 ℃、101 kPa时完全燃烧放出的热量，并据此说明氢气作为能源的优点。 [提示]　根据燃烧热数据进行计算，在25 ℃、101 kPa时，质量均为1 g的氢气、甲烷和乙醇完全燃烧时所放出的热量分别为142.9 kJ、55.6 kJ和29.7 kJ。相同质量的上述三种物质，氢气完全燃烧放出的热量最多，且氢气的燃烧产物无污染。 1．对燃烧热的理解 外界条件 25 ℃、101 kPa 可燃物用量 1 mol 燃烧产物 C→CO2(g)，H→H2O(l)， S→SO2(g)，N→N2(g) 表示方法 燃烧热为x kJ·mol-1或 ΔH＝－x kJ·mol-1(x>0) 与可燃物燃 烧放出热量Q关系 ΔH＝－ 2．燃烧热的热化学方程式书写“三要素” (1)可燃物的化学计量数要为1。 (2)元素完全燃烧生成的物质要为指定产物。 (3)ΔH的符号、单位要正确。 3．“＋”或“－”的要求 对于反应热、焓变和ΔH要标明“＋”或“－”，对于燃烧热和中和反应反应热不用标明“－”。 1．已知： ①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol-1； ②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol-1。 下列结论正确的是(　　) A．碳的燃烧热为110.5 kJ·mol-1 B．①的反应热为－221 kJ·mol-1 C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ热量 D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ热量 BC　[碳的燃烧热指在101 kPa时，1 mol C完全燃烧生成CO2(g)时所放出的热量，而所给热化学方程式①中生成CO，故碳的燃烧热大于110.5 kJ·mol-1，A项错误；稀醋酸中存在CH3COOH分子，CH3COOH电离吸收热量，故稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)时，放出的热量小于57.3 kJ，D项错误。] 2．(1)火箭使用的燃料偏二甲肼 (CH3 NCH3 NH2 )常温下为液态。已知：1.5 g偏二甲肼在氧气中完全燃烧放出50 kJ热量。则偏二甲肼的燃烧热为________，表示燃烧热的热化学方程式为____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)已知：CH4的燃烧热ΔH＝－890 kJ·mol-1，H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol-1，H2和CH4混合气体112 L(标准状况下)完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为3 695 kJ，则混合气体中H2和CH4的体积比为________。 [解析]　(1)由偏二甲肼的摩尔质量为60 g·mol-1得： n＝＝ mol，所以1 mol偏二甲肼燃烧时放出的热量为＝2 000 kJ·mol-1，即燃烧热为2 000 kJ·mol-1。 (2)设混合气体中H2和CH4的物质的量分别为x和y，则有： 解之得：x≈1.25 mol，y≈3.75 mol，则n(H2)∶n(CH4)＝1∶3。 [答案]　(1)2 000 kJ·mol-1 CH3NCH3NH2(l)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)＋N2(g)　ΔH＝－2 000 kJ·mol-1　(2)1∶3 热化学方程式书写4注意 1．注明温度与压强(非常温常压)。 2．注明聚集状态。 3．注明ΔH的“＋”或“－”、数值、单位(kJ·mol-1)。 4．注意化学计量数(物质的量)与ΔH的一致性。 1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(　　) A．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1 C．在500 ℃、30 MPa下，N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol-1；将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，放出热量46.2 kJ D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－270 kJ·mol-1，则相同条件下，2 mol HF气体的能量小于1 mol氢气和1 mol氟气的能量之和 D　[A项反应是吸热反应，说明石墨的总能量低于金刚石的总能量，石墨较稳定，A错误；氢气的燃烧热是指1 mol 氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，单位是，气态水液化时放出热量，由2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol-1可知，其燃烧热大于483.6 kJ·mol-1÷2＝241.8 kJ·mol-1, B错误；合成氨是可逆反应，1.5 mol H2在氮气过量的情况下也不可能全部转化为生成物，放出的热量应小于46.2 kJ, C错误；D项反应是放热反应，说明反应物的总能量大于生成物的总能量， D正确。] 2．(生活情境)(2023·临泽中学月考)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445 kJ热量，则下列热化学方程式书写正确的是(　　) A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋890 kJ·mol-1 B．CH4＋2O2===CO2＋2H2O ΔH＝－890 kJ·mol-1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol-1 D．CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol-1 [答案]　C 3．(生产情境)(2023·石家庄月考)工业生产水煤气的反应为C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.4 kJ/mol。下列说法正确的是(　　) A．反应物能量总和大于生成物能量总和 B．CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(l)　ΔH＝－131.4 kJ/mol 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 C　[正反应吸热，所以反应物能量总和小于生成物能量总和，A错误；正反应吸热，则逆反应放热，即CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(g)　ΔH＝－131.4 kJ/mol，题述热化学方程式中H2O的状态应为气态，B错误；由题给水煤气反应的热化学方程式可知，生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量，C正确；水煤气反应中生成1 mol CO(g)吸收131.4 kJ热量，D错误。] 4．实验测得H2和的标准燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1和2 220 kJ·mol-1, H2和的混合气体1 mol完全燃烧生成CO2和液态水时放出1 252.5 kJ的热量，则混合气体中H2和C3H8的体积之比是(　　) A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4 B　[设混合气体中H2的物质的量为n，则C3H8的物质的量为1 mol－n，根据题意，列方程为285.8 kJ·mol-1×n＋2 220 kJ·mol-1×(1 mol－n)＝ 1 252.5 kJ，解得n≈0.5 mol，则为0.5 mol，所以混合气体中H2和C3H8的体积之比是1∶1。] 5．(数据情境)利用下表数据回答下列问题： 燃料 燃烧热/ (kJ·mol-1) 燃料 燃烧热/(kJ·mol-1) 氢气 285.8 甲醇 (CH3OH) 726.51 甲烷 (CH4) 890.3 正丁烷 (CH3CH2CH2CH3) 2 878.0 乙烷 (C2H6) 1 559.8 2 869.6 丙烷 (C3H8) 2 219.9 (1)表示乙烷燃烧热的热化学方程式为___________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)稳定性：正丁烷________异丁烷(填“＞”“＜”或“＝”)；原因是____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)相同质量的燃料，__________(填“C”或“H”)的质量分数越大，燃烧放出的热量越多。 (4)二氧化碳是重要的温室气体，从环保角度分析，放出相同的热量时选择________(填“乙烷”或“甲醇”)作为燃料产生的CO2较少。 [解析]　(1)乙烷的燃烧热为1 559.8 kJ·mol-1，说明完全燃烧1 mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1 559.8 kJ的热量，所以热化学方程式为C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 559.8 kJ·mol-1。(2)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，即稳定性：正丁烷＜异丁烷。(3)由题表数据分析可知，相同质量的燃料，氢的质量分数越大，燃烧放热越多。(4)假设都放出Q kJ的热量，乙烷产生的CO2物质的量为×2 mol＝ mol，甲醇产生的CO2物质的量为 mol，故选择乙烷作燃料燃烧产生的CO2少。 [答案]　(1)C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 559.8 kJ·mol-1　(2)<　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，即稳定性：正丁烷＜异丁烷　(3)H　(4)乙烷 新知探究课固基练(二)　热化学方程式　燃烧热 1．热化学方程式与普通化学方程式不同，下列有关热化学方程式CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol-1的说法错误的是(　　) A．既表示化学反应中的物质变化，又表示化学反应中的能量变化 B．表示1 mol CO(g)与 mol O2(g)完全反应生成1 mol CO2(g)放出283.0 kJ热量 C．一氧化碳的燃烧热为283.0 kJ·mol-1 D．CO与O2反应生成CO2只能实现化学能向热能的转化 D　[CO与O2反应生成CO2为氧化还原反应，可实现化学能向电能的转化。] 2．根据热化学方程式：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297.23 kJ·mol-1，下列说法正确的是(　　) A．1 mol SO2(g)的能量大于1 mol S(s)和1 mol O2(g)的能量总和 B．加入合适的催化剂，可增加单位质量的硫燃烧放出的热量 C．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－Q1 kJ·mol-1；Q1的值大于297.23 kJ·mol-1 D．足量的硫粉与标准状况下1 L氧气反应生成1 L二氧化硫气体时放出297.23 kJ热量 C　[S(g)的能量大于S(s)，则1 mol S(g)燃烧放出的热量大于1 mol S(s)燃烧放出的热量，即Q1的值大于297.23 kJ·mol-1，C正确。] 3．下列关于反应能量的说法正确的是(　　) A．若反应A(g)===B(g)　ΔH＜0，说明物质A(g)比物质B(g)稳定，分子内共价键键能A比B大 B．若Mg(s)＋CuSO4(aq)===MgSO4(aq)＋Cu(s)　ΔH＝a kJ·mol-1，则a＞0 C．在101 kPa时，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－Q kJ·mol-1，则H2的燃烧热为Q kJ·mol-1 D．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，则含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出57.3 kJ的热量 C　[反应A(g)===B(g)　ΔH＜0，则物质A(g)的能量比物质B(g)高，所以B(g)更稳定，分子内共价键键能A比B小，A错误；金属和盐发生的置换反应是放热反应，ΔH＜0，B错误；H2的燃烧热必须是1 mol纯物质(氢气)燃烧生成指定产物(液态水)时所放出的能量，C正确；浓硫酸溶于水放热，使放出的热量大于57.3 kJ·mol-1，D错误。] 4．(2023·益阳高二月考)火箭发射时用肼(N2H4，液态)作燃料，NO2作氧化剂，二者反应生成N2和水蒸气。已知在此条件下1 mol液态肼完全反应放出567.2 kJ的热量，下列关于该反应的热化学方程式书写正确的是(　　) A．N2H4＋NO2===N2＋H2O　ΔH＝＋567.2 kJ B．2N2H4(l)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－567.2 kJ·mol-1 C．2N2H4(l)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 134.4 kJ·mol-1 D．2N2H4(l)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 134.4 kJ·mol-1 D　[A中热化学方程式未配平，且未注明物质的存在状态，放热反应的反应热ΔH＜0，A错误；2 mol N2H4(l)反应放出的热量应为567.2 kJ×2＝1 134.4 kJ，B错误，D正确；该反应是放热反应，ΔH＜0，且反应产生的是水蒸气，不是液态水，物质的状态不同，反应过程的能量变化不同，C错误。] 5．下列热化学方程式中ΔH的数值表示可燃物燃烧热的是(　　) A．CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol-1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802.3 kJ·mol-1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol-1 D．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol-1 A　[燃烧热是指在25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，其中H→H2O(l)，B、D错误；H2的物质的量不是1 mol，C错误。] 6．(情境探究题)科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源。请回答下列问题： (1)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，该反应的热化学方程式为 ____________________________________________________________________。 若1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ，则氢气的燃烧热ΔH＝________(保留一位小数)。 (2)根据“绿色化学”的思想，为了制备H2，某化学家设计了下列化学反应步骤： ①CaBr2＋H2OCaO＋2HBr ②2HBr＋HgHgBr2＋H2↑ ③HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2 ④2HgO2Hg＋O2↑ 上述过程的总反应可表示为____________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)也有人认为利用氢气作为能源不太现实。你的观点呢？请说明能够支持你的观点的理由_________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 [解析]　(1)书写热化学方程式时要注意生成的是1 mol气态水。而氢气的燃烧热应是生成1 mol液态水时放出的热量。(2)将(①＋②＋③)×2＋④得到：2H2O2H2↑＋O2↑。 [答案]　(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol-1　－285.8 kJ·mol-1 (2)2H2O2H2↑＋O2↑ (3)不现实，现有的制取氢气的方法耗能太大，制取的成本太高，另外氢气的熔、沸点太低，给储存和运输带来很大困难(或现实，制取氢气用水为原料，来源丰富；氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等) 7．(2023·南漳二中高二月考)根据所给信息，书写对应的热化学方程式。 (1)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：_______________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67 kJ的热量，其热化学方程式：___________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)已知：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol-1，请写出1 mol NH3分解对应的热化学方程式：_______________________________________________ ____________________________________________________________________。 若1 mol N2(g)和3 mol H2(g)在一定条件下发生反应，放出的热量________92 kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。 [解析]　(1)由题意知，0.5 mol H2在Cl2中完全燃烧放热91.5 kJ，则1 mol H2在Cl2中完全燃烧放热91.5 kJ×2＝183 kJ，对应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ·mol-1。(2)n(NH3)＝＝0.1 mol，由题意知，0.1 mol NH3催化氧化生成NO和H2O(g)放热22.67 kJ，故4 mol NH3催化氧化放热906.8 kJ，对应的热化学方程式为4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－906.8 kJ·mol-1。(3)由题意得1 mol NH3完全分解吸热46 kJ，对应热化学方程式为NH3(g)===N2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋46 kJ·mol-1；由于合成氨反应为可逆反应，故1 mol N2不可能完全转化为NH3，故放出的热量小于92 kJ。 [答案]　(1)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ·mol-1 (2)4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－906.8 kJ·mol-1 (3)NH3(g)===N2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋46 kJ·mol-1　小于 8．在一定温度时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线如图，其中a表示不使用催化剂时的能量变化曲线，b表示使用催化剂时的能量变化曲线。下列叙述正确的是(　　) A．状态M和N不可能均表示2 mol N(g)＋6 mol H(g) B．该反应的逆反应的热化学方程式为2NH3(g)===N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝－92 kJ/mol C．该反应的热化学方程式为N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH＝－92 kJ/mol D．使用催化剂，并不能改变反应的ΔH AD　[B项，正、逆反应的ΔH互为相反数，错误；C项，热化学方程式中的系数表示物质的物质的量，N2(g)＋H2(g)⥫⥬NH3(g)　ΔH＝－×92 kJ/mol，错误。] 9．(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下： ΔH＝＋88.6 kJ·mol-1。则M、N相比，较稳定的是________。 (2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，反应为4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1 176 kJ·mol-1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为________。 (3)化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示： 试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：_____________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 [解析]　(1)有机物M经过太阳光照可转化成N，ΔH＝＋88.6 kJ·mol-1，为吸热反应，N的能量高于M的能量，则M比N稳定。 (2)由4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1 176 kJ·mol-1，可知转移12 mol电子放热1 176 kJ，则反应过程中，每转移1 mol电子放热98 kJ。 (3)根据题图，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(l)的ΔH＝E吸－E放＝2(a－b－c)kJ·mol-1，故反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)　ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol-1。 [答案]　(1)M　(2)98 kJ　(3)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)　ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol-1 16/16 学科网（北京）股份有限公司 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