人教版高中化學(xué)選修4課堂學(xué)案第1課時(shí)焓變反應(yīng)熱

14/1515/15/第1課時(shí)焓變反應(yīng)熱[目標(biāo)導(dǎo)航]1.知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。2.通過(guò)生產(chǎn)、生活中的實(shí)例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義并能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。一、化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與特征1．實(shí)質(zhì)：反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂和生成物中化學(xué)鍵形成。2．特征：既有物質(zhì)變化，又伴有能量變化；能量轉(zhuǎn)化主要表現(xiàn)為熱量的變化。二、焓變反應(yīng)熱1．焓與焓變2．反應(yīng)熱一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱(chēng)為反應(yīng)熱。研究證明，化學(xué)反應(yīng)在恒壓條件下的反應(yīng)熱與焓變相同。(1)反應(yīng)熱的單位和焓變一樣，為kJ/mol或kJ·mol－1；(2)反應(yīng)熱描述的是化學(xué)反應(yīng)前后的熱量變化；(3)任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱。3．反應(yīng)熱和焓變的關(guān)系反應(yīng)熱焓變含義化學(xué)反應(yīng)中吸收或放出的熱量化學(xué)反應(yīng)中生成物所具有的焓與反應(yīng)物所具有的焓之差二者的相互聯(lián)系ΔH是化學(xué)反應(yīng)在恒定壓強(qiáng)下(即敞口容器中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng))且不與外界進(jìn)行電能、光能等其他能量的轉(zhuǎn)化時(shí)的反應(yīng)熱，即恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的反應(yīng)熱等于焓變?chǔ)4.常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)常見(jiàn)的放熱反應(yīng)有：①活潑金屬與H2O或酸的反應(yīng)，如2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑；②酸堿中和反應(yīng)，如2KOH＋H2SO4=K2SO4＋2H2O；③燃燒反應(yīng)，如2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2；④多數(shù)化合反應(yīng)，如Na2O＋H2O=2NaOH，CaO＋H2O=Ca(OH)2；⑤鋁熱反應(yīng)，如2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe。(2)常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)有：①多數(shù)分解反應(yīng)，如CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑；②2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O；③C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2；④CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO?！竞献魈骄俊?．化學(xué)反應(yīng)放熱還是吸熱是否與反應(yīng)條件有關(guān)？答案反應(yīng)吸熱還是放熱與是否加熱等條件無(wú)直接關(guān)系。2．任何物質(zhì)都具有一定的能量，怎樣從物質(zhì)所具有的總能量上理解放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)？答案如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，有一部分能量就會(huì)以熱能的形式釋放出來(lái)，表現(xiàn)為放熱反應(yīng)；若反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，就會(huì)從環(huán)境吸收一部分能量，表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)。三、熱化學(xué)方程式1．概念表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的量與反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。2．意義熱化學(xué)方程式既表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。3．熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)只能是整數(shù)，既表示微粒個(gè)數(shù)又表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量既可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)，只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量狀態(tài)不要求注明必須在化學(xué)式后注明ΔH的正負(fù)號(hào)、數(shù)值及單位無(wú)必須注明意義表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化既表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化【合作探究】1．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.5kJ·mol－1，表示的意義是什么？答案表示在25℃，101kPa時(shí)，1molH2與eq\f(1,2)molO2完全反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為285.5kJ。2．ΔH的單位中mol－1的含義是什么？答案反應(yīng)焓變單位中的mol－1表明參加反應(yīng)的各物質(zhì)的量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同。例如：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH(298K)＝－285.8kJ·mol－1，表示298K時(shí)，1molH2(g)與0.5molO2(g)反應(yīng)生成1molH2O(l)，放熱285.8kJ。一、焓變、反應(yīng)熱的產(chǎn)生原因【例1】由下圖分析，有關(guān)敘述正確的是()A．A→B＋C和B＋C→A兩個(gè)反應(yīng)吸收或放出的能量不等B．A→B＋C是放熱反應(yīng)C．A具有的能量高于B和C具有的能量總和D．A→B＋C是吸熱反應(yīng)，則B＋C→A必然是放熱反應(yīng)解析本題考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，由圖可知，B＋C的能量高于A的能量，則反應(yīng)B＋C→A一定是放熱反應(yīng)；反之A→B＋C則是吸熱反應(yīng)。根據(jù)能量守恒定律，兩反應(yīng)的反應(yīng)熱在數(shù)值上相等，符號(hào)相反。答案D【歸納總結(jié)】焓變與反應(yīng)物、生成物能量的關(guān)系一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量，由反應(yīng)物的總能量(∑E反)與生成物的總能量(∑E生)的相對(duì)大小來(lái)決定。若∑E反＞∑E生，則會(huì)放出能量；若∑E反＜∑E生，則需要吸收能量，如下圖所示。變式訓(xùn)練1反應(yīng)A＋B→C(ΔH＜0)分兩步進(jìn)行：①A＋B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是()答案D解析根據(jù)反應(yīng)物和生成物能量的高低來(lái)分析、解決問(wèn)題?；瘜W(xué)反應(yīng)都伴隨能量變化，當(dāng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；當(dāng)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。反應(yīng)①的ΔH>0，為吸熱反應(yīng)，故可排除A項(xiàng)和C項(xiàng)；反應(yīng)②的ΔH<0，為放熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤，故選D?！纠?】已知H—H鍵鍵能為436kJ·mol－1，H—N鍵鍵能為391kJ·mol－1，根據(jù)化學(xué)方程式：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3ΔH＝－92.4kJ·mol－1，則N≡N鍵鍵能是()A．431kJ·mol－1B．945.6kJ·mol－1C．649kJ·mol－1D．869kJ·mol－1解析ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物的鍵能總和。所以－92.4kJ·mol－1＝E(N≡N)＋3×436kJ·mol－1－2×391kJ·mol－1×3。E(N≡N)＝945.6kJ·mol－1。答案B【規(guī)律總結(jié)】反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系(1)化學(xué)鍵的斷裂要吸收能量，形成新化學(xué)鍵要釋放能量，若反應(yīng)物斷鍵所吸收的總能量大于生成物成鍵所釋放的總能量，則為吸熱反應(yīng)，反之則為放熱反應(yīng)。即E總(斷鍵)＞E總(成鍵)，為吸熱反應(yīng)；E總(斷鍵)＜E總(成鍵)，為放熱反應(yīng)。ΔH＝E總(斷鍵)－E總(成鍵)。(2)以H2與Cl2反應(yīng)生成HCl為例來(lái)說(shuō)明：上面分析過(guò)程可歸納如下表化學(xué)鍵吸收能量放出能量斷開(kāi)1molH—H436kJ－1molCl—Cl243kJ－形成2molH—Cl－2×431kJH2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)放出的能量為183kJ(3)利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱時(shí)，要準(zhǔn)確判斷化學(xué)鍵斷裂或生成的數(shù)量。變式訓(xùn)練2(2016·石家莊二中)通常人們把拆開(kāi)1mol某化學(xué)鍵時(shí)吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可以用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)，化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵釋放的能量的差。一些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：化學(xué)鍵C—HC—FH—FF—F鍵能/(kJ·mol－1414489565155根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算反應(yīng)CH4(g)＋4F2(g)=CF4(g)＋4HF(g)的反應(yīng)熱ΔH為()A．－1940kJ·mol－1B．1940kJ·mol－1C．－485kJ·mol－1D.485kJ·mol－1答案A解析化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量和形成新化學(xué)鍵放出的能量的差，根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)可知，所求反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝414kJ·mol－1×4＋155kJ·mol－1×4－489kJ·mol－1×4－565kJ·mol－1×4＝－1940kJ·mol－1。二、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及判斷(一)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)【例3】寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：(1)1molC2H5OH(l)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ熱量：_______________________________________________________________________________________。(2)1molC(石墨)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ熱量：_____________________________________________________________________________。(3)1.7gNH3(g)發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物，放出22.67kJ的熱量：_______________________________________________________________________________________。解析已知反應(yīng)物的物質(zhì)的量及放出或吸收的熱量，要寫(xiě)出熱化學(xué)方程式，關(guān)鍵是要確定與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)的ΔH。(1)C2H5OH燃燒的化學(xué)方程式為C2H5OH＋3O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2＋3H2O，那么，相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1366.8kJ·mol－1。(2)1molC(石墨)完全反應(yīng)吸收131.3kJ熱量，則相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C(石墨，s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1。(3)1.7gNH3的物質(zhì)的量為0.1mol，則4molNH3發(fā)生反應(yīng)放出的熱量為22.67kJ×40＝906.8kJ，1molNH3完全反應(yīng)放出的熱量為226.7kJ。那么相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－906.8kJ·mol－1或NH3(g)＋eq\f(5,4)O2(g)=NO(g)＋eq\f(3,2)H2O(g)ΔH＝－226.7kJ·mol－1。答案(1)C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1366.8kJ·mol－1(2)C(石墨，s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1(3)NH3(g)＋eq\f(5,4)O2(g)=NO(g)＋eq\f(3,2)H2O(g)ΔH＝－226.7kJ·mol－1【方法總結(jié)】熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法要求(1)遵循一般化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則(一般不寫(xiě)反應(yīng)條件)。(2)在方程式右端注明能量的變化：吸熱反應(yīng)，ΔH>0；放熱反應(yīng)，ΔH<0。(3)要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。(4)化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的“物質(zhì)的量”，因此可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。(5)化學(xué)計(jì)量數(shù)改變，ΔH要相應(yīng)改變；逆反應(yīng)的ΔH數(shù)值與正反應(yīng)的相等、符號(hào)相反。變式訓(xùn)練3根據(jù)要求，寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：(1)1molC2H4(g)與適量O2(g)反應(yīng)，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1411kJ的熱量。________________________________________________________________________。(2)1molAl(s)與適量O2(g)發(fā)生反應(yīng)，生成Al2O3(s)，放出834.9kJ的熱量。________________________________________________________________________(3)23g某液態(tài)有機(jī)物和一定量的氧氣混合點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)，生成27g液態(tài)水和22.4LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)并放出683.5kJ的熱量。________________________________________________________________________答案(1)C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411kJ·mol－1(2)2Al(s)＋3/2O2(g)=Al2O3(s)ΔH＝1669.8kJ·mol－1(3)C2H6O(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1367kJ·mol－1解析(3)結(jié)合題意，首先確定某液態(tài)有機(jī)物的化學(xué)式為C2H6O，書(shū)寫(xiě)出化學(xué)方程式后注明每種物質(zhì)的狀態(tài)，再計(jì)算ΔH即可。(二)熱化學(xué)方程式的正誤判斷【例4】已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出48.40kJ的熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()A．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－48.40kJ·mol－1B．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5517.6kJ·mol－1C．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝＋5517.6kJ·mol－1D．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－48.40kJ·mol－1解析在25℃、101kPa下，1molC8H18燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為eq\f(48.40kJ,1g)×114g＝5517.6kJ。解答該題關(guān)鍵要看三點(diǎn)：eq\x(一看各物質(zhì)的狀態(tài))→A項(xiàng)中H2O的狀態(tài)標(biāo)錯(cuò)。eq\x(二看ΔH正負(fù)號(hào))→反應(yīng)放熱，ΔH＜0，C項(xiàng)錯(cuò)誤。eq\x(\a\al(三看熱量數(shù)值與化,學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)))→A、D項(xiàng)中顯然不對(duì)應(yīng)，錯(cuò)誤。答案B【方法總結(jié)】“五看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤一看方程式是否配平二看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確三看ΔH的“＋”、“－”符號(hào)是否正確四看反應(yīng)熱的單位是否為“kJ·mol－1”五看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)變式訓(xùn)練4在常溫常壓下，1gH2在足量Cl2中燃燒生成HCl氣體，放出92.3kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式中正確的是()A．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－92.3kJ·molB．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝＋92.3kJ·mol－1C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝＋184.6kJ·mol－1D．2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋184.6kJ·mol－1答案D解析H2在Cl2中燃燒生成HCl氣體，1gH2燃燒放出92.3kJ的熱量，則1mol(2g)H2燃燒放出184.6kJ的熱量，化學(xué)反應(yīng)放出熱量，ΔH為“－”。則H2在Cl2中燃燒生成HCl氣體的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ·mol－1。一個(gè)放熱反應(yīng)的逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，并且在其他條件相同時(shí)，ΔH是原ΔH的相反數(shù)。則該題的四個(gè)選項(xiàng)中只有D是正確的。1．下列說(shuō)法正確的是()A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量變化C．任何放熱反應(yīng)在常溫下一定能發(fā)生D．反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱答案D解析化學(xué)反應(yīng)的能量變化可以表現(xiàn)為很多方面，如轉(zhuǎn)化為熱能、電能、光能等。反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)都是在一定條件下發(fā)生的，反應(yīng)開(kāi)始需要加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)。2．化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A．每生成2molAB(g)吸收bkJ熱量B．反應(yīng)熱ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C．該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D．?dāng)嗔?molA—A鍵和1molB—B鍵，放出akJ能量答案B解析根據(jù)圖像可知，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，每生成2molAB(g)吸收(a－b)kJ熱量，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)熱等于生成物總能量與反應(yīng)物總能量的差值可知，該反應(yīng)熱ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1，B項(xiàng)正確；化學(xué)鍵斷裂吸收能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，則下列關(guān)于熱化學(xué)方程式2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)的ΔH的說(shuō)法中正確的是()A．方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示分子數(shù)B．該反應(yīng)ΔH大于零C．該反應(yīng)ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．該反應(yīng)可表示36g水分解時(shí)的熱效應(yīng)答案B解析在書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)，若反應(yīng)物和生成物對(duì)換，則ΔH的符號(hào)相反，數(shù)值不變，故B正確，C不正確；D項(xiàng)未注明水為液態(tài)。[基礎(chǔ)過(guò)關(guān)]一、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1．下列說(shuō)法不正確的是()A．化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還伴隨著能量的變化B．對(duì)于ΔH>0的反應(yīng)，反應(yīng)物的能量小于生成物的能量C．放熱反應(yīng)都不需要加熱就能發(fā)生D．吸熱反應(yīng)在一定條件(如常溫、加熱等)下也能發(fā)生答案C解析化學(xué)反應(yīng)中既有物質(zhì)變化，又有能量變化，A正確；ΔH>0的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的能量小于生成物的能量，B正確；有些放熱反應(yīng)需要加熱或點(diǎn)燃才能引發(fā)，C錯(cuò)誤；有些吸熱反應(yīng)如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl在常溫下就能反應(yīng)，D正確。2．下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是()A．炭燃燒生成一氧化碳B．中和反應(yīng)C．鋅粒與稀硫酸反應(yīng)制取H2D．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)答案D解析物質(zhì)燃燒、酸堿中和、金屬與水或酸的置換反應(yīng)都為放熱反應(yīng)。二、反應(yīng)熱、焓變3．下列說(shuō)法中正確的是()A．焓變是指1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化B．反應(yīng)放熱時(shí)，ΔH>0；反應(yīng)吸熱時(shí)，ΔH<0C．在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓與生成物的總焓一定不同D．在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓總是高于生成物的總焓答案C解析放熱反應(yīng)的ΔH<0，吸熱反應(yīng)的ΔH>0；在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓不一定高于生成物的總焓；焓變是指在一定條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，不僅是指1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化。4．在相同條件下，下列兩個(gè)反應(yīng)放出的熱量分別用ΔH1和ΔH2表示：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2則()A．ΔH2>ΔH1B．ΔH1>ΔH2C．ΔH1＝ΔH2D．無(wú)法確定答案B解析氣態(tài)水液化時(shí)釋放能量，放熱越少，ΔH越大。5.科學(xué)家已獲得了極具理論研究意義的N4分子，其結(jié)構(gòu)為正四面體(如圖所示)，與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量，斷裂1molN≡N鍵吸收941kJ熱量，則()A．N4的熔點(diǎn)比P4高B．1molN4氣體轉(zhuǎn)化為N2時(shí)要吸收724kJ能量C．N4是N2的同系物D．1molN4氣體轉(zhuǎn)化為N2時(shí)要放出724kJ能量答案D解析N4與白磷(P4)結(jié)構(gòu)相似，均為分子晶體，由于N4相對(duì)分子質(zhì)量小于P4，故其分子間作用力弱于P4，其熔點(diǎn)低于P4，A錯(cuò)；N4與N2互為同素異形體，而不是同系物，C錯(cuò)；從結(jié)構(gòu)圖中可看出，一個(gè)N4分子中含有6個(gè)N—N鍵，根據(jù)N4(g)=2N2(g)ΔH，有ΔH＝6×193kJ·mol－1－2×941kJ·mol－1＝－724kJ·mol－1，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。三、熱化學(xué)方程式6．已知H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝－270kJ·mol－1，下列說(shuō)法正確的是()A．2L氟化氫氣體分解成1L氫氣與1L氟氣吸收270kJ熱量B．1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270kJC．在相同條件下，1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量D．1個(gè)氫氣分子與1個(gè)氟氣分子反應(yīng)生成2個(gè)氟化氫氣體分子放出270kJ熱量答案C解析在熱化學(xué)方程式中，ΔH的值與具體化學(xué)反應(yīng)相對(duì)應(yīng)，各物質(zhì)前的計(jì)量數(shù)不再表示粒子數(shù)目，只表示物質(zhì)的“物質(zhì)的量”，故A、D錯(cuò)誤；HF(g)→HF(l)會(huì)放出熱量，故B項(xiàng)中放出熱量應(yīng)大于270kJ，B錯(cuò)；因該反應(yīng)放熱，故C正確。7．根據(jù)熱化學(xué)方程式：S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝akJ·mol－1(a＝－297.2)。分析下列說(shuō)法，其中不正確的是()A．S(s)在O2(g)中燃燒的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝bkJ·mol－1，則a>bC．1molSO2(g)所具有的能量低于1molS(s)與1molO2(g)所具有的能量之和D．16g固態(tài)硫在空氣中充分燃燒，可吸收148.6kJ的熱量答案D解析由題中條件可知：反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH＝akJ·mol－1＝－297.2kJ·mol－1，可知該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。8．由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放出241.8kJ的熱量，1g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放出2.45kJ的熱量，則下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是()A．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.9kJ·mol－1B．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－241.8kJ·mol－1C．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝＋285.9kJ·mol－1D．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝＋241.8kJ·mol－1答案A解析放熱反應(yīng)ΔH為“－”，C、D錯(cuò)；1mol水蒸氣轉(zhuǎn)化為相同條件下的1mol液態(tài)水時(shí)要放出44.1kJ的熱量，可求出ΔH為－285.9kJ·mol－1，B錯(cuò)，故選A項(xiàng)。9．化學(xué)反應(yīng)N2＋3H22NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是()A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1C.eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(l)ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1D.eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1答案A解析eq\f(1,2)molN2(g)與eq\f(3,2)molH2(g)完全反應(yīng)生成1molNH3(g)時(shí)放熱(b－a)kJ，生成1molNH3(l)時(shí)放熱(b＋c－a)kJ，故A正確。[能力提升]10．根據(jù)下圖所示，寫(xiě)出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式并回答問(wèn)題。(1)反應(yīng)過(guò)程Ⅰ的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)反應(yīng)過(guò)程Ⅱ的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________________________________________________________________________。(3)Q與Q1的關(guān)系：Q________(填“＞”、“＜”或“＝”)Q1。答案(1)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(2)2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝Q1kJ·mol－1(3)＝解析(1)據(jù)圖Ⅰ中信息可知H2和Cl2為反應(yīng)物，HCl為生成物，反應(yīng)過(guò)程中釋放能量。(2)據(jù)圖Ⅱ中信息可知HCl為反應(yīng)物，H2和Cl2為生成物，反應(yīng)過(guò)程中E(反應(yīng)物)＜E(生成物)，故吸收能量。(3)Ⅰ、Ⅱ兩反應(yīng)互為逆過(guò)程，故熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)相等時(shí)，其放出和吸收的熱量數(shù)值相等。11．下表中的數(shù)據(jù)是斷裂1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量(kJ)：物質(zhì)Cl2Br2I2H2HClHIHBr鍵能/kJ·mol－1243193151436431298366根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題：(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是________。A．H2B．Cl2C．Br2D．I2(2)下列氫化物本身具有的能量最低的是________。A．HClB．HBrC．HID．HF(3)X2＋H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(4)相同條件下，X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng)，當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí)，放出的熱量最多的是__________。答案(1)A(2)D(3)放熱(4)Cl2解析(1)破壞物質(zhì)中的化學(xué)鍵消耗能量越多，說(shuō)明原物質(zhì)越穩(wěn)定，本身能量越少，由表知H2應(yīng)具有最低能量。(2)物質(zhì)越不活潑，與H2形成氫化物越不穩(wěn)定，本身能量越高，故選D。(3)由表可知，反應(yīng)物X2＋H2的能量都小于其氫化物2倍的能量，故均為放熱反應(yīng)。(4)由表可知，反應(yīng)物1molCl2和1molH2所具有的能量與2molHCl的能量相差最大，故放熱最多。12．已知：在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(298K、1.01×105Pa)下，由穩(wěn)定的單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成1mol化合物的反應(yīng)熱叫該化合物的生成熱(ΔH)。下圖為氧族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數(shù)據(jù)示意圖。試完成下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出氧族元素中含有18e－的兩種氫化物的電子式：__________________________。(2