专题1 第一单元 第1课时 化学反应的焓变-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书word(苏教版)
2025-10-09
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一单元 化学反应的热效应 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 884 KB |
| 发布时间 | 2025-10-09 |
| 更新时间 | 2025-10-09 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-10-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54200792.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦化学反应的焓变核心知识点,从宏观能量变化与微观化学键断裂形成的关系入手,系统梳理反应热、焓变的概念,建立放热吸热反应的判断模型,进而掌握热化学方程式的书写规则,形成从定性到定量描述能量变化的学习支架。
该资料通过“交流研讨”引导学生探究能量变化本质(科学探究与实践),结合键能计算焓变例题培养证据推理能力(科学思维),正误判断环节帮助辨析易混概念。课中辅助教师分层教学,课后通过测评题和实例解析,助力学生巩固热化学方程式书写等重点,弥补微观本质理解的薄弱点。
内容正文:
第一单元 化学反应的热效应
第1课时 化学反应的焓变
[学习目标] 1.能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质,能正确认识和判断放热反应和吸热反应。2.能辨识化学反应中的能量转化形式,形成能量可以相互转化的观念,正确理解反应热和焓变的概念。3.建立从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型,会正确书写热化学方程式。
任务一 反应热 焓变
一、体系、内能、焓和焓变
1.体系与环境(以盐酸与NaOH溶液的反应为例)
2.
3.
[交流研讨] (1)科学家能测出物质内能的绝对值吗?物质变化过程中的内能变化可通过哪些形式表现出来?
提示:不能。通过变化过程中体系吸收(或放出)的热和对内(或对外)所做的功的形式表现出来。
(2)化学反应中释放或吸收热量的多少取决于什么?
提示:取决于化学反应中反应物的转化量。
二、化学反应的焓变
1.化学反应的两大基本特征
化学反应
2.反应热和焓变
(1)化学反应的反应热
在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,吸收或释放的热称为化学反应的热效应,也称反应热。
(2)化学反应的焓变
3.反应的焓变(ΔH)与放热反应和吸热反应的关系
(1)用图示理解如下
(2)用数据计算
ΔH=生成物总能
量-反应物总能量
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(3)常见的吸热反应和放热反应
常见的放热反应有: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。
常见的吸热反应有: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、Ca(OH)2与NH4Cl的反应。
1.吸热反应和放热反应均为化学变化。
2.吸热反应和放热反应与反应条件没有必然联系,需要加热的反应也可能是放热反应。
3.一般来说,物质具有的能量越低,物质越稳定;物质内的总键能越大,物质越稳定。
4.物质在发生物理变化时,也会放出或吸收能量。
常见的放热过程有:①浓硫酸稀释、NaOH溶于水;②物态变化:气态→液态→固态。
常见的吸热过程有:①NH4NO3溶于水;②弱电解质的电离;③物态变化:固态→液态→气态。
正误判断
(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化 (×)
(2)所有的化学反应都伴有能量的变化 (√)
(3)伴有能量变化的一定是化学反应 (×)
(4)加热条件下发生的反应均为吸热反应 (×)
(5)在一个化学反应中,当反应物总焓大于生成物的总焓时,反应放热,ΔH为负值
(√)
(6)浓硫酸溶于水时,体系的温度升高,该过程属于放热反应 (×)
(7)石墨转化为金刚石需要吸收能量,所以石墨更稳定 (√)
(8)任何条件下,焓变完全等于反应热 (×)
(9)所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 (×)
任务二 热化学方程式
1.热化学方程式的概念及意义
(1)概念:能够表示反应热的化学方程式。
(2)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。
例:在25 ℃、101 kPa下,2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,其表示在25 ℃、101 kPa下,2 mol气态H2与1 mol气态O2完全反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。
2.热化学方程式的书写
(1)注明反应时的温度和压强,25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明。
(2)注明反应物和生成物的聚集状态:固体(s)、液体(l)、气体(g)、水溶液(aq)。
(3)热化学方程式的化学计量数,可以是整数或简单分数,表示物质的量。
(4)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)。
(5)ΔH必须与化学方程式一一对应。
ΔH的单位中“ mol-1”,指的是“每摩尔反应”,对于同一化学反应,当热化学方程式中的化学计量数不同时,其ΔH也不同。
(6)若一个反应的焓变ΔH=a kJ·mol-1,则逆反应的焓变ΔH=-a kJ·mol-1。
[交流研讨1] 正误判断
(1)2NO2O2+2NO ΔH=116.2 kJ·mol-1 (×)
提示:物质未标明聚集状态
(2)3.2 g CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178 kJ的热量,其热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ (×)
提示:数值正确,单位应为kJ·mol-1
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(3)已知N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,则NH3(g)⥫⥬N2(g)+H2(g) ΔH=46 kJ·mol-1 (√)
(4)2 mol HgO分解生成液态汞和氧气时,吸收181.4 kJ的热量,HgO(s)Hg(l)+O2(g) ΔH=-90.7 kJ·mol-1 (×)
提示:该反应吸热,ΔH应为正值
[交流研讨2] 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,放出285.8 kJ的热量。
(1)该反应的热化学方程式为 。
(2)生成1 mol气态H2O时,放出的热量明显不同,其原因是 。
提示:(1)H2(g)+O2(g)H2O(l)
ΔH=-285.8 kJ·mol-1
(2)H2O的聚集状态不同,其内能不同,尽管生成物都是1 mol H2O,但放出的热量不同
[交流研讨3] 已知N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,则将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)置于密闭容器中,一定条件下充分反应,放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)92 kJ,理由是 。
提示:小于 该反应是可逆反应,不能进行完全
1.热化学方程式正误判断的方法
2.可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应,由于可逆反应不能进行彻底,那么吸收或放出的热量一定比该值小。
3.热化学方程式中的物质必须注明聚集状态,不用标“↑”“↓”也不用标明反应条件(如加热,高温、催化剂等),而写发生反应时的温度和压强。
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=-455.15 kJ·mol-1( )
②2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=890.3 kJ mol-1( )
③CH4+2O2CO2+H2O
ΔH=-890.3 kJ·mol-1( )
④CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3 kJ·mol-1( )
⑤CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l)
ΔH=-445.15 kJ·mol-1( )
答案:①× 反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应
②× 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
③× 未注明反应物和生成物的状态
④√ ⑤√
2.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:
。
(2)已知1 mol C(石墨,s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量:
。
(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67 kJ热量:
。
(4)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:
。
答案:(1)H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1
(2)C(石墨,s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=131.3 kJ·mol-1
(3)NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(g) ΔH=-226.7 kJ·mol-1
(4)NH3(g)N2(g)+H2(g) ΔH=46 kJ·mol-1
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任务三 化学反应过程中能量变化的原因
1.实例分析化学反应过程中能量的变化,阅读教材,完成下表:
N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示:
由图可知:
化学键
反应中能量变化
断裂或形成1 mol化学键的能量变化
断裂或形成化学键的总能量变化
N≡N
吸收946 kJ
共吸收1 444 kJ
OO
吸收498 kJ
N≡O
放出632 kJ
共放出1 264 kJ
结论
N2(g)+O2(g)2NO(g)的反应热ΔH=180 kJ·mol-1
2.化学反应中能量变化的本质
(1)化学反应中的能量变化,本质上是由于化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量和新化学键形成时释放的能量不同造成的。
(2)化学键与化学反应能量变化的关系
3.键能数据计算化学反应的反应热
用键能计算ΔH时,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,其中关键要算清物质中化学键的种类和数目。
[交流研讨] 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。
(1)a、b、c分别代表什么意义?
a: ;
b: ;
c: 。
提示:旧键断裂吸收的能量 新键形成放出的能量 反应热
(2)该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,ΔH (填“>”或“<”)0。
提示:放热 <
1.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
则反应CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g)的反应热(焓变ΔH)等于( )
A.485 kJ·mol-1 B.-485 kJ·mol-1
C.-1 940 kJ·mol-1 D.1 940 kJ·mol-1
答案:C
解析:ΔH=E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能),所求反应的反应热ΔH=414 kJ·mol-1×4+155 kJ·mol-1×4-489 kJ·mol-1×4-565 kJ·mol-1×4=-1 940 kJ·mol-1。
2.化学反应N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的能量变化如图所示。已知断裂1 mol N≡N键、1 mol N-H键分别需吸收946 kJ、391 kJ的能量,试回答下列问题:
(1)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)拆开1 mol H2中化学键所需能量为 kJ。
(3)N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH= 。
答案:(1)放热 (2)436 (3)-92 kJ·mol-1
化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示:
其中,E1可看作反应物断裂化学键吸收的总能量,E2可看作生成物形成化学键放出的总能量,E1与E2的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。
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1.下列反应的能量变化与示意图相符的是( )
A.NaOH溶液与稀盐酸的反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C.木炭的燃烧
D.钠与水反应
答案:B
解析:题干图示信息可知,冰转化为液态水是一个焓增即吸热过程,据此分析解题。NaOH溶液与稀盐酸的反应是一个焓减即放热反应,A不合题意;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是一个焓增即吸热反应,B符合题意;木炭的燃烧是一个焓减即放热反应,C不合题意;钠与水反应是一个焓减即放热反应,D不合题意。
2.(2024·高二上四川资阳期中)下列说法不正确的是( )
A.生成物的总能量大于反应物的总能量时,ΔH>0
B.反应放热时ΔH<0,反应吸热时ΔH>0
C.任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D.在一定条件下,某化学反应是吸热反应还是放热反应,由生成物的总焓与反应物的总焓之差决定
答案:C
解析:生成物的总能量大于反应物的总能量的反应为吸热反应,反应的焓变ΔH>0,故A正确;反应放热时,反应的焓变ΔH<0,反应吸热时,反应的焓变ΔH>0,故B正确;在恒压条件下,化学反应的焓变在数值上等于化学反应的反应热,故C错误;任何化学反应都伴随能量变化,在确定的化学反应体系中反应物的总能量与生成物的总能量一定不同,所以在一定条件下,某化学反应是吸热反应还是放热反应,由生成物的总焓与反应物的总焓之差决定,故D正确。
3.由下列键能数据大小,不能得出的事实是( )
化学键
O-H
H-H
O-O
键能/(kJ·mol-1)
463
436
498.3
A.1 mol H2和 mol O2总能量大于1 mol H2O总能量
B.断开1 mol H2中的化学键吸收的能量是436 kJ
C.H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-240.85 kJ·mol-1
D.生成1 mol H2O的化学键所放出热量是463 kJ
答案:D
解析:反应焓变等于反应物键能和减去生成物键能和,则H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=(436 kJ·mol-1)+×(498.3 kJ·mol-1)-2×(463 kJ·mol-1)=-240.85 kJ·mol-1;由分析可知,反应放热,则反应物能量和大于生成物能量和,A正确;1分子氢气中含有1个H-H键,断开1 mol H2中的化学键所吸收的能量是436 kJ,B正确;由分析可知,H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-240.85 kJ·mol-1,C正确;1分子水中含有2个O-H键,生成1 mol H2O的化学键所放出热量是2×463 kJ,D错误。
4.(2024·黑龙江佳木斯高二期中)实验测得:101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是( )
①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=890.3 kJ·mol-1
②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ
③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
A.②④ B.④
C.②③④ D.①②③④
答案:B
解析:①由1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量,则热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol,即ΔH为负值,故①错误;②由1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,ΔH的单位为kJ/mol,故②错误;③由1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,即生成水的状态应为液态,故③错误;④由101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量,则2 mol氢气完全燃烧放出热量应该为285.8 kJ×2=571.6 kJ,则热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,故④正确;经上述分析,只有④正确,B选项符合题意。
5.根据你的认识和理解,结合所给提示写出下列有关反应的热化学方程式。
(1)1 mol CaCO3(s)分解生成CaO(s)和CO2(g),吸收178.2 kJ热量:
。
(2)N2(g)与H2(g)反应生成1 mol NH3(g),放出46.1 kJ热量:
。
(3)1 g甲烷在空气中燃烧,恢复至常温下测得放出55.625 kJ热量:
。
答案:(1)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH=178.2 kJ·mol-1
(2)N2(g)+H2(g)⥫⥬NH3(g) ΔH=-46.1 kJ·mol-1
(3)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
课时测评1 化学反应的焓变
(时间:45分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1-8题,每小题3分,共24分。
题点1 焓变、反应热概念的理解
1.下列关于内能和焓变的说法正确的是( )
A.化学反应过程中内能的变化等于焓变
B.气态水和液态水所具有的内能一定不相同
C.同一反应利用键能计算的反应热可能不等于焓变
D.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关
答案:C
解析:在恒压条件下的反应热在不做功的情况下才等于焓变,即在恒压条件下反应物的内能与生成物的内能差等于焓变,A错误;等质量的气态水和液态水所具有的内能一定不相同,但题干未说明水的质量是否相同,因此不能比较二者内能的大小,B错误;键能是断裂1 mol理想气体分子AB中化学键变为气态中性A原子和B原子时所需吸收的能量,或由气态中性原子A、B形成1 mol理想气体AB分子时所释放的能量;由于理想气体分子之间无作用力,实际分子之间存在作用力,且反应物、生成物的状态不一定是气态,因此利用键能计算的反应热可能不等于焓变,C正确;内能除了与物质的种类、数量以及聚集状态有关外,还与体系的温度、压强有关,D错误。
2.(2024·辽宁葫芦岛高二期中)化学反应伴随着能量变化,下列反应或过程的能量变化与如图所示的能量变化一致的是( )
A.盐酸与碳酸氢钠反应
B.H2在Cl2中燃烧
C.铁与稀盐酸反应
D.浓硫酸溶于水
答案:A
解析:图中U形管右侧液面下降,说明试管中压强减小,因此过程中吸收能量 ,据此解答。盐酸与碳酸氢钠反应是吸热反应,A符合;H2在Cl2中燃烧是放热反应,B不符合;铁与稀盐酸反应是放热反应,C不符合;浓硫酸溶于水放热,D不符合。
3.(2024·辽宁铁岭高二期中)下列反应的能量变化与图示相符的是( )
A.CO2通过炽热的C
B.Fe粉溶于稀硫酸
C.NaHCO3受热分解
D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
答案:B
解析:由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应;CO2通过炽热的C生成CO为吸热反应,与图示不符合,A错误;Fe粉溶于稀硫酸为放热反应,与图示相符合,B正确;NaHCO3受热分解为吸热反应,与图示不符合,C错误;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应,与图示不符合,D错误。
题点2 化学反应中能量变化的图像分析
4.(2024·吉林东师附中高二期中)已知化学反应A2(g)+B2(g)2AB(s)的能量变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.该反应不需要任何条件就可进行
B.使用催化剂可以减小a、b的差值
C.ΔH=(a-b) kJ·mol-1
D.1 mol A2和1 mol B2完全分解为气态原子需放出a kJ能量
答案:C
解析:根据化学反应A2(g)+B2(g)2AB(s)的能量变化可知,反应为吸热反应,结合能量变化分析解答。该反应是吸热反应,正反应活化能较大,反应一般需要加热进行,A错误;使用催化剂不能改变反应热的大小,而ΔH=(a-b) kJ·mol-1,所以不能改变a、b的差值,B错误;上述反应为吸热反应,根据能量变化图可知,ΔH=(a-b) kJ·mol-1,C正确;1 mol A2和1 mol B2完全分解为气态原子需吸收能量,而不是放出能量,D错误。
5.(2024·吉林长白山高二期中)如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是( )
A.图a表示的是反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量
B.图a中生成物比反应物稳定
C.图b可以表示甲烷燃烧反应的能量变化
D.图b表示的反应一定需要加热才能发生
答案:B
解析:由图a可知,反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,图b中反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,反应中能量变化与反应条件无关,以此来解答。图a中反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,则说明反应中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量,A项错误;能量越低越稳定,则图a中生成物比反应物稳定,B项正确;图b中反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,而甲烷燃烧为放热反应,不符合图示信息,C项错误;反应中能量变化与反应条件无关,吸热与放热反应均可能需要加热,D项错误。
6.关于如图的说法不正确的是( )
A.2 mol固态碘与过量H2(g)化合生成4 mol HI气体时,需要吸收10 kJ的能量
B.2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol H2(g)时需要吸收12 kJ的能量
C.碘蒸气与H2(g)生成HI气体的反应是吸热反应
D.1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量
答案:C
解析:由图中可知,I2(s)+H2(g)2HI(g) ΔH=5 kJ·mol-1,则2 mol I2(s)与过量H2(g)化合生成4 mol HI气体时,需要吸收10 kJ的能量,A正确;提取图中信息,I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-12 kJ·mol-1,则2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol H2(g)时需要吸收12 kJ的能量,B正确;由反应I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-12 kJ·mol-1,可得出碘蒸气与H2(g)生成HI气体的反应是放热反应,C不正确;由图中可以看出,I2(g)I2(s) ΔH=-17 kJ·mol-1,则1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量,D正确。
题点3 热化学方程式
7.碳单质可与水反应制取水煤气,热化学方程式是C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=131.3 kJ·mol-1,该热化学方程式的含义为( )
A.碳与水反应吸收131.3 kJ的热量
B.1 mol碳和1 mol水反应吸收131.3 kJ的热量
C.固态碳和气态水各1 mol反应,放出131.3 kJ的热量
D.固态碳与水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol 氢气,吸收131.3 kJ的热量
答案:D
解析:碳与水反应吸收131.3 kJ的热量,未指明物质的量和聚集状态,A项错误;1 mol碳和1 mol水反应吸收131.3 kJ的热量,未指明物质聚集状态,B项错误;ΔH>0,反应是吸热反应,固态碳和气态水各1 mol反应,吸收131.3 kJ的热量,C项错误;固态碳与水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气,吸收131.3 kJ的热量,D项正确。
8.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是( )
A.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+H2O(l) ΔH=-267 kJ·mol-1
B.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-133.5 kJ·mol-1
C.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=534 kJ·mol-1
D.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
答案:D
解析:0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量,则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放热534 kJ,所以热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1。
9.(9分)写出下列反应的热化学方程式:
(1)NH3(气态)在高温高压催化剂下分解生成1 mol N2(气态)与H2(气态),吸收92.2 kJ的热量 。
(2)1 mol H2(气态)与适量O2(气态)起反应,生成H2O(液态)能放出285.8 kJ的热量 。
(3)32 g Cu(固态)与适量O2(气态)起反应,生成CuO(固态)放出78.5 kJ的热量 。
答案:(1)2NH3(g)⥫⥬N2(g)+3H2(g) ΔH=92.2 kJ/mol
(2)H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
(3)Cu(s)+O2(g)CuO(s) ΔH=-157 kJ/mol
10.(5分)(2024·吉林辽西联合校高二期中)化学反应A+BC(ΔH>0)分两步进行:
①A+BX(ΔH<0),②XC(ΔH>0)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化正确的图像是( )
答案:A
解析:中,A+BX,放出能量,XC,吸收能量,且A+BC,吸收能量,A正确;中,A+BX,吸收能量,B错误;中,XC,放出能量,且A+BC,放出能量,C错误;中,A+BX,吸收能量,XC,放出能量,且A+BC,放出能量,D错误。
11.(6分)下表是部分化学键能数据:
化学键
P-P
P-O
OO
PO
键能/( kJ·mol-1)
198
360
498
x
(1)已知1 mol白磷燃烧生成P4O10(s)的反应热ΔH=-2 982 kJ·mol-1,白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示,则上表中x= 。
(2)0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6放出的热量为 kJ。
答案:(1)585 (2)819
解析:(1)白磷燃烧生成P4O10(s):P4(s)+5O2(g)P4O10(s) ΔH=-2 982 kJ·mol-1,则6×198 kJ·mol-1+5×498 kJ·mol-1-12×360 kJ·mol-1-4x kJ·mol-1=-2 982 kJ·mol-1,x=585。(2)白磷燃烧生成P4O6(s):P4(s)+3O2(g)P4O6(s) ΔH=6×198 kJ·mol-1+3×498 kJ·mol-1-12×360 kJ·mol-1=-1 638 kJ·mol-1,0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6放出的热量为0.5 mol×1 638 kJ·mol-1=819 kJ。
12.(16分)化学反应与能量是学习和研究生活中常见化学反应原理的重要角度。
N2与O2反应生成NO的反应是谚语“雷雨肥庄稼”背后的主要化学反应之一,该过程中能量变化情况如图所示,其中“(g)”表示物质的状态为气态。
(1)1 mol N2分子中的化学键断裂时需要 (“吸收”或“放出”) kJ能量。
(2)2 mol N2(g)与2 mol O2(g)充分反应生成NO(g)时, (“吸收”或“放出”) kJ能量,请画出该反应过程中的能量变化图。
答案:(1)吸收 945 (2)吸收 366
解析:(1)图中能量变化分析可知,1 mol N2分子中的化学键断裂时需要吸收945 kJ能量,(2)由图中能量变化可知,1 mol N2和1 mol O2反应生成2 mol NO时吸收热量=(945 kJ+498 kJ)-2×630 kJ=183 kJ,则2 mol N2(g)与2 mol O2(g)充分反应生成NO(g)时吸收热量=183 kJ×2=366 kJ,据此得到该反应过程中的能量变化如答案所示。
学生用书⬇第6页
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