第 2 讲 热化学方程式
学习目标
1.模型认知: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。
2.宏观辨识与微观探析:在理解反应热的基础上,从宏观上理解辨识燃烧热的概念,能正确
书写关于燃烧热的热化学方程式,学会关于燃烧热的相关计算。
课前诊断
1.下列说法正确的是( )
A.吸热反应使环境的温度升高
B.当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0
C.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 为“-”
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
答案 C
2.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在 S—F。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原
子吸收能量 280 kJ,断裂 1 mol F—F、S—F需吸收的能量分别为 160 kJ、330 kJ。则反应 S(s)
+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH 为( )
A.-1 780 kJ·mol-1 B.-1 220 kJ·mol-1
C.-450 kJ·mol-1 D.+430 kJ·mol-1
答案 B
3.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是( )
A.使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与容器底部接触
C.用 50 mL 0.55 mol·L-1的 NaOH 溶液与 50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸反应,测得的反应热数
值偏大
D.在测定中和反应反应热的实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
答案 A
4.已知某化学反应 X(g)+2Y(g)===2Z(g),反应中的能量变化如图所示,下列有关该反应的
说法正确的是( )
A.该反应是放热反应
B.反应物的总键能大于生成物的总键能
C.Y的能量高于 Z的能量
D.该反应的反应热ΔH>0
答案 A
知识清单
知识点 1 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.意义
不仅表示化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
实例:
已知 25℃、101 kPa -下,热化学方程式为 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol 1,
其表示在 25℃、101 kPa,2 mol H2(氢气)与 1 mol O2(氧气)完全反应生成 2 mol 液态水时放
出的热量是 571.6 kJ。
3.热化学方程式的书写方法
(1)写出相应的化学方程式。热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的
量,可以是整数或分数。
(2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指 25℃、101 kPa。不用标明反应条件(如“加
热”“高温”“催化剂”等)。
(3)标注各物质聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态:气体用“g”,液体用
“l”,固体用“s”,溶液用“aq”。
(4)标注ΔH 的正负。化学方程式后面空一格标注ΔH,若为放热反应,ΔH 为“-”;若为吸
热反应,ΔH 为“+”。
(5)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 单位是 kJ·mol-1。
4.ΔH 的单位中“mol-1”的含义
-
对一个化学反应,ΔH 的单位中“mol 1”不是指每摩尔具体物质,而是指“每摩尔反应”。
因此ΔH 必须与化学方程式一一对应。
5.书写热化学方程式的注意点
(1)需注明环境的温度和压强(25℃、101 kPa,可不注明)。
(2)应注明反应物和生成物的状态。
(3)对于相同的反应,当化学计量数不同时,其ΔH 不同。
(4)注意可逆反应的热效应
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。
经典例题
例 1.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.C(s) -+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.5 kJ·mol 1
B -.2SO2+O2===2SO3 ΔH=-196.6 kJ·mol 1
C.H2(g) 1+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
2
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
答案 C
例 2.在 25℃、101 kPa 下,1 g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.68 kJ,下列热化学
方程式正确的是( )
A CH OH(l) 3O (g)===CO (g) 2H O(l) ΔH 725.8 kJ·mol-. 3 + 2 2 + 2 =+ 1
2
B.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452 kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-725.8 kJ·mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1 452 kJ·mol-1
答案 B
例 3.下列热化学方程式或叙述正确的是( )
A.1 mol 液态肼(N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出 642 kJ 热量:N2H4(l)+
O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1
B.12 g 石墨转化为 CO时,放出 110.5 kJ热量:2C(石墨,s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-110.5
kJ·
mol-1
C 1.已知:H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,则 2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH
2
=+572 kJ·mol-1
D.已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下向密闭容器中
充入 0.5 mol N2(g)和 1.5 mol H2(g)充分反应放出 46.2 kJ的热量
答案 C
例 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: 。
答案 (1)Cu(s) 1+ O2(g)===CuO(s) ΔH=-157 kJ·mol-1
2
(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
知识点 2 燃烧热
1.概念
(1)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。
(2)要求:①1 mol燃料;②完全燃烧;③生成指定产物。
如:C元素→CO2(g) H元素→H2O(l)
S元素→SO2(g) N元素→N2(g)
2.单位:kJ·mol-1或 kJ/mol。
3.意义
甲烷的燃烧热为 890.3 kJ·mol-1,或ΔH=-890.3 kJ·mol-1,它表示 25℃、101 kPa时,1 mol
甲烷完全燃烧生成 1 mol CO2(g)和 2 mol H2O(l)时放出 890.3 kJ的热量。
4.表示燃烧热的热化学方程式的书写
书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧 1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量
数,同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。例如:
H2(g)
1
+ O2(g)===H2O(l) ΔH -=-285.8 kJ·mol 1
2
5.燃烧热的热化学方程式正误判断
“一看”可燃物的化学计量数是否为 1。
“二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。
“三看”ΔH 是否为“-”及单位是否正确。
6. 反应热、燃烧热
反应热 燃烧热
能量的变化 放热或吸热 放热
ΔH 的大小 放热时,ΔH<0;吸热时,ΔH>0 ΔH<0
反应物的量 不限 1 mol纯物质
生成物 无要求 指定产物
热化学方程式 有无数个 唯一
经典例题
例 1.下列各组物质的燃烧热相等的是( )
A.碳和一氧化碳
B.淀粉和纤维素
C.1 mol碳和 3 mol碳
D.3 mol C2H2和 1 mol C6H6
答案 C
解析 燃烧热是指 1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。物质不同,其燃烧
热不相等,A、B、D项错误;燃烧热是物质的性质,与可燃物的用量多少无关,可燃物相
同,则燃烧热相等,C项正确。
例 2.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.已知 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH -=-57.3 kJ·mol 1,则 H2SO4和 Ba(OH)2反应的反
应热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
B 1.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是 CH3OH(g)+ O2(g)====CO2(g)+
2
2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1,则 CH3OH(g)的燃烧热为 192.9 kJ·mol-1
C.已知 2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1,则 H2(g) -的燃烧热是 285.8 kJ·mol 1
D.葡萄糖的燃烧热是 2 800 kJ·mol-1 1,则 C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=
2
-1 400 kJ·mol-1
答案 D
例 3.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1的反应热是 ,H2
1
的燃烧热是 ;H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 的反应热
2
是 ,燃烧热是 ,如此可知反应热的数值与化学计量数 ,
燃烧热的数值与化学计量数 。
答案 -571.6 kJ·mol-1 285.8 kJ·mol-1 -285.8 kJ·mol-1 285.8 kJ·mol-1 有关 无关
课堂闯关
1.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(l) ΔH=-571.6 kJ
答案 C
2.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
答案 B
3.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2SO2+O2 2SO3 ΔH=-196.6 kJ·mol-1
B.H2(g) 1+ O2(g)===H -2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol 1
2
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ
D.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.5 kJ·mol-1
答案 B
4.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)+2H -2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol 1
②CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
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.仅有① B.仅有②④
C.仅有② D.全部符合要求
答案 B
5 (2020·长春期中) H+(aq) OH-. 下列有关 + (aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1的说法正确
的是( )
A. 代表所有的酸碱中和反应
B.反应物一定是强酸与强碱
C.强酸与强碱的中和反应的热化学方程式都可以这样表示
D.表示稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和 1 mol液态水时放出 57.3 kJ热量
答案 D
6.含 NaOH 20.0 g的稀溶液与足量的稀盐酸反应,放出 28.7 kJ的热量,表示该反应的热化
学方程式是( )
A.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+28.7 kJ·mol-1
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-28.7 kJ·mol-1
C.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.4 kJ·mol-1
D.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1
答案 D
7.下列对燃烧热的理解中正确的是( )
A.可燃物燃烧放出的热量就是其燃烧热
B.1 mol可燃物发生氧化还原反应所放出的热量就是其燃烧热
C.101 kPa时,1 mol H2燃烧生成液态水时放出的热量就是其燃烧热
D.燃烧热随热化学方程式中物质前的化学计量数的改变而改变
答案 C
8.甲醇属于可再生能源,可代替汽油作为汽车的燃料,下列能正确表示甲醇燃烧热的热化
学方程式为( )
A CH OH(l) 3. 3 + O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+763.3 kJ·mol-1
2
B.CH3OH(l)
3
+ O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH -=-763.3 kJ·mol 1
2
C 3.CH3OH(l)+ O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-675.3 kJ·mol-1
2
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g) -+4H2O(l) ΔH=-1 526.6 kJ·mol 1
答案 B
9 - -.已知在一定条件下,CO的燃烧热为 283 kJ·mol 1,CH4的燃烧热为 890 kJ·mol 1,由 1 mol
CO和 3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧,释放的热量为( )
A.2 912 kJ B.2 953 kJ
C.3 236 kJ D.3 867 kJ
答案 B
10.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol N2(g)与适量 H2(g)反应,生成 2 mol NH3(g),放出 92.4 kJ热量,其热化学方程式为:
。
(2)23 g C2H6O(l)和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成 CO2(g)和 H2O(l),放出 683.5 kJ
的热量,其热化学方程式为: 。
(3)稀溶液中,1 mol H2SO4与 NaOH完全反应时,放出 114.6 kJ热量,写出该反应的热化学
方程式: 。
答案 (1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
(2)C -2H6O(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·mol 1
(3)H2SO4(aq)+2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH -=-114.6 kJ·mol 1
自我挑战
1 H +.已知: (aq)+OH - (aq)===H2O(l) ΔH1=- 57.3 kJ·mol - 1
1
, H2SO4(浓, aq)+
2
NaOH(aq)===1Na -2SO4(aq)+H2O(l) ΔH2=m kJ·mol 1。下列说法正确的是( )
2
A.上述热化学方程式中的化学计量数表示物质的量
B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH -2=-57.3 kJ·mol 1
D.|ΔH1|>|ΔH2|
答案 A
2.已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
CO(g) 1+ O2(g)===CO2(g) ΔH 282.9 kJ·mol-=- 1
2
某 H2和 CO 的混合气体完全燃烧时放出 113.74 kJ 热量,同时生成 3.6 g液态水,则原混合
气体中 H2和 CO的物质的量之比为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.1∶1 D.2∶3
答案 C
3.已知两个氢气燃烧生成水的热化学方程式:
H2(g)
1
+ O2(g)===H -2O(g) ΔH=a kJ·mol 1
2
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
请回答下列问题(|b|表示 b 的绝对值):
(1)若 2 mol H2(g)完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量 (填“>”“<”或“=”)|b| kJ。
(2)反应热的关系:2a (填“>”“<”或“=”)b。
(3)若已知 H2(g)
1
+ O2(g)===H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1,且氧气中 1 mol O==O完全断裂时
2
吸收热量 496 kJ,水蒸气中 1 mol H—O形成时放出热量 463 kJ,则氢气中 1 mol H—H断裂
时吸收的热量为 。
答案 (1)< (2)> (3)436 kJ
4.已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220 kJ·mol-1
请根据上面两个热化学方程式,回答下列问题:
(1)H2的燃烧热为 ,C3H8的燃烧热为 。
(2)1 mol H2和 2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为 。
(3)现有 H2和 C3H8的混合气体共 5 mol,完全燃烧时放热 3 847 kJ,则在混合气体中 H2和
C3H8的体积比是 。
答案 (1)285.8 kJ·mol-1 2 220 kJ·mol-1
(2)4 725.8 kJ (3)3∶1
5.“西气东输”是西部开发的重点工程,这里的“气”是指天然气,其主要成分是甲烷。
工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是 CO和 H2,二者的物质的
量之比为 1∶1。已知 1 mol CO气体完全燃烧生成 CO2气体放出 283 kJ热量;1 mol H2完全
燃烧生成液态水放出 286 kJ热量;1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ
热量。
(1)写出氢气完全燃烧生成液态水的热化学方程式: 。
(2)若 1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,放出的热量 (填“>”“=”
或“<”)890 kJ。
(3)忽略水煤气中的其他成分,相同状况下若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比
为 (取简单整数比,下同);燃烧生成的 CO2的质量比为 。
(4)以上数据和计算说明,以天然气代替水煤气作为燃料的突出优点是 。
答案 (1)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH 572 kJ·mol-=- 1 (2)< (3)3∶1 3∶2 (4)等物
质的量时燃烧产生的热量高,CO2排放量少,有利于保护环境(合理即可)
课堂小结第 2 讲 热化学方程式
学习目标
1.模型认知: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。
2.宏观辨识与微观探析:在理解反应热的基础上,从宏观上理解辨识燃烧热的概念,能正确
书写关于燃烧热的热化学方程式,学会关于燃烧热的相关计算。
课前诊断
1.下列说法正确的是( )
A.吸热反应使环境的温度升高
B.当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0
C.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 为“-”
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
2.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在 S—F。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原
子吸收能量 280 kJ,断裂 1 mol F—F、S—F需吸收的能量分别为 160 kJ、330 kJ。则反应 S(s)
+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH 为( )
A.-1 780 kJ·mol-1 B.-1 220 kJ·mol-1
C 450 kJ·mol-.- 1 D.+430 kJ·mol-1
3.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是( )
A.使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与容器底部接触
C.用 50 mL 0.55 mol·L-1的 NaOH 溶液与 50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸反应,测得的反应热数
值偏大
D.在测定中和反应反应热的实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
4.已知某化学反应 X(g)+2Y(g)===2Z(g),反应中的能量变化如图所示,下列有关该反应的
说法正确的是( )
A.该反应是放热反应
B.反应物的总键能大于生成物的总键能
C.Y的能量高于 Z的能量
D.该反应的反应热ΔH>0
知识清单
知识点 1 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.意义
不仅表示化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
实例:
已知 25 -℃、101 kPa 下,热化学方程式为 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol 1,
其表示在 25℃、101 kPa,2 mol H2(氢气)与 1 mol O2(氧气)完全反应生成 2 mol 液态水时放
出的热量是 571.6 kJ。
3.热化学方程式的书写方法
(1)写出相应的化学方程式。热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的
量,可以是整数或分数。
(2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指 25℃、101 kPa。不用标明反应条件(如“加
热”“高温”“催化剂”等)。
(3)标注各物质聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态:气体用“g”,液体用
“l”,固体用“s”,溶液用“aq”。
(4)标注ΔH 的正负。化学方程式后面空一格标注ΔH,若为放热反应,ΔH 为“-”;若为吸
热反应,ΔH 为“+”。
(5)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 单位是 kJ·mol-1。
4.ΔH 的单位中“mol-1”的含义
对一个化学反应,ΔH 的单位中“mol-1”不是指每摩尔具体物质,而是指“每摩尔反应”。
因此ΔH 必须与化学方程式一一对应。
5.书写热化学方程式的注意点
(1)需注明环境的温度和压强(25℃、101 kPa,可不注明)。
(2)应注明反应物和生成物的状态。
(3)对于相同的反应,当化学计量数不同时,其ΔH 不同。
(4)注意可逆反应的热效应
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。
经典例题
例 1.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.5 kJ·mol-1
B.2SO2+O2===2SO3 ΔH=-196.6 kJ·mol-1
C.H2(g) 1+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
2
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
例 2.在 25℃、101 kPa 下,1 g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.68 kJ,下列热化学
方程式正确的是( )
A CH OH(l) 3O (g)===CO (g) 2H O(l) ΔH 725.8 kJ·mol-. 3 + 2 2 + 2 =+ 1
2
B.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452 kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-725.8 kJ·mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1 452 kJ·mol-1
例 3.下列热化学方程式或叙述正确的是( )
A.1 mol 液态肼(N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出 642 kJ 热量:N2H4(l)+
O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1
B.12 g 石墨转化为 CO时,放出 110.5 kJ热量:2C(石墨,s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-110.5
kJ·
mol-1
C.已知:H2(g)
1
+ O2(g)===H -2O(l) ΔH=-286 kJ·mol 1,则 2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH
2
=+572 kJ·mol-1
D.已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下向密闭容器中
充入 0.5 mol N2(g)和 1.5 mol H2(g)充分反应放出 46.2 kJ的热量
例 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: 。
知识点 2 燃烧热
1.概念
(1)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。
(2)要求:①1 mol燃料;②完全燃烧;③生成指定产物。
如:C元素→CO2(g) H元素→H2O(l)
S元素→SO2(g) N元素→N2(g)
2.单位:kJ·mol-1或 kJ/mol。
3.意义
-
甲烷的燃烧热为 890.3 kJ·mol 1,或ΔH=-890.3 kJ·mol-1,它表示 25℃、101 kPa时,1 mol
甲烷完全燃烧生成 1 mol CO2(g)和 2 mol H2O(l)时放出 890.3 kJ的热量。
4.表示燃烧热的热化学方程式的书写
书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧 1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量
数,同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。例如:
H2(g)
1
+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
2
5.燃烧热的热化学方程式正误判断
“一看”可燃物的化学计量数是否为 1。
“二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。
“三看”ΔH 是否为“-”及单位是否正确。
6. 反应热、燃烧热
反应热 燃烧热
能量的变化 放热或吸热 放热
ΔH 的大小 放热时,ΔH<0;吸热时,ΔH>0 ΔH<0
反应物的量 不限 1 mol纯物质
生成物 无要求 指定产物
热化学方程式 有无数个 唯一
经典例题
例 1.下列各组物质的燃烧热相等的是( )
A.碳和一氧化碳
B.淀粉和纤维素
C.1 mol碳和 3 mol碳
D.3 mol C2H2和 1 mol C6H6
例 2.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A +.已知 H (aq) - -+OH (aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol 1,则 H2SO4和 Ba(OH)2反应的反
-
应热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol 1
B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是 CH3OH(g) 1+ O2(g)====CO2(g)+
2
2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1,则 CH3OH(g)的燃烧热为 192.9 kJ·mol-1
C.已知 2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH - -=+571.6 kJ·mol 1,则 H2(g)的燃烧热是 285.8 kJ·mol 1
D.葡萄糖的燃烧热是 2 800 kJ·mol-1 1,则 C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=
2
-1 400 kJ·mol-1
例 3.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1的反应热是 ,H2
H (g) 1的燃烧热是 ; 2 + O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 的反应热
2
是 ,燃烧热是 ,如此可知反应热的数值与化学计量数 ,
燃烧热的数值与化学计量数 。
课堂闯关
1.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(l) ΔH=-571.6 kJ
2.已知 2H -2(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
3.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2SO2+O2 2SO3 ΔH 196.6 kJ·mol-=- 1
B.H2(g) 1+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
2
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ
D.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.5 kJ·mol-1
4.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·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)===CO -2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol 1
④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
A.仅有① B.仅有②④
C.仅有② D.全部符合要求
5.(2020·长春期中)下列有关 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1的说法正确
的是( )
A. 代表所有的酸碱中和反应
B.反应物一定是强酸与强碱
C.强酸与强碱的中和反应的热化学方程式都可以这样表示
D.表示稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和 1 mol液态水时放出 57.3 kJ热量
6.含 NaOH 20.0 g的稀溶液与足量的稀盐酸反应,放出 28.7 kJ的热量,表示该反应的热化
学方程式是( )
A.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+28.7 kJ·mol-1
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-28.7 kJ·mol-1
C.NaOH(aq) -+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.4 kJ·mol 1
D.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1
7.下列对燃烧热的理解中正确的是( )
A.可燃物燃烧放出的热量就是其燃烧热
B.1 mol可燃物发生氧化还原反应所放出的热量就是其燃烧热
C.101 kPa时,1 mol H2燃烧生成液态水时放出的热量就是其燃烧热
D.燃烧热随热化学方程式中物质前的化学计量数的改变而改变
8.甲醇属于可再生能源,可代替汽油作为汽车的燃料,下列能正确表示甲醇燃烧热的热化
学方程式为( )
A.CH3OH(l) 3+ O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+763.3 kJ·mol-1
2
B.CH3OH(l) 3+ O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-763.3 kJ·mol-1
2
C.CH3OH(l) 3+ O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-675.3 kJ·mol-1
2
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 526.6 kJ·mol-1
9.已知在一定条件下,CO的燃烧热为 283 kJ·mol-1,CH4的燃烧热为 890 kJ·mol-1,由 1 mol
CO和 3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧,释放的热量为( )
A.2 912 kJ B.2 953 kJ
C.3 236 kJ D.3 867 kJ
10.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol N2(g)与适量 H2(g)反应,生成 2 mol NH3(g),放出 92.4 kJ热量,其热化学方程式为:
。
(2)23 g C2H6O(l)和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成 CO2(g)和 H2O(l),放出 683.5 kJ
的热量,其热化学方程式为: 。
(3)稀溶液中,1 mol H2SO4与 NaOH完全反应时,放出 114.6 kJ热量,写出该反应的热化学
方程式: 。
自我挑战
1.已知:H + (aq)+OH - (aq)===H2O(l) ΔH1=- 57.3 kJ·mol - 1 1, H2SO4(浓, aq)+
2
NaOH(aq)===1Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH2=m kJ·mol-1。下列说法正确的是( )
2
A.上述热化学方程式中的化学计量数表示物质的量
B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH2=-57.3 kJ·mol-1
D.|ΔH1|>|ΔH2|
2.已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
CO(g) 1+ O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.9 kJ·mol-1
2
某 H2和 CO 的混合气体完全燃烧时放出 113.74 kJ 热量,同时生成 3.6 g液态水,则原混合
气体中 H2和 CO的物质的量之比为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.1∶1 D.2∶3
3.已知两个氢气燃烧生成水的热化学方程式:
H2(g)
1
+ O2(g)===H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
2
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
请回答下列问题(|b|表示 b 的绝对值):
(1)若 2 mol H2(g)完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量 (填“>”“<”或“=”)|b| kJ。
(2)反应热的关系:2a (填“>”“<”或“=”)b。
(3)若已知 H2(g)
1O -+ 2(g)===H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol 1,且氧气中 1 mol O==O完全断裂时
2
吸收热量 496 kJ,水蒸气中 1 mol H—O形成时放出热量 463 kJ,则氢气中 1 mol H—H断裂
时吸收的热量为 。
4.已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g)===3CO -2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220 kJ·mol 1
请根据上面两个热化学方程式,回答下列问题:
(1)H2的燃烧热为 ,C3H8的燃烧热为 。
(2)1 mol H2和 2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为 。
(3)现有 H2和 C3H8的混合气体共 5 mol,完全燃烧时放热 3 847 kJ,则在混合气体中 H2和
C3H8的体积比是 。
5.“西气东输”是西部开发的重点工程,这里的“气”是指天然气,其主要成分是甲烷。
工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是 CO和 H2,二者的物质的
量之比为 1∶1。已知 1 mol CO气体完全燃烧生成 CO2气体放出 283 kJ热量;1 mol H2完全
燃烧生成液态水放出 286 kJ热量;1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ
热量。
(1)写出氢气完全燃烧生成液态水的热化学方程式: 。
(2)若 1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,放出的热量 (填“>”“=”
或“<”)890 kJ。
(3)忽略水煤气中的其他成分,相同状况下若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比
为 (取简单整数比,下同);燃烧生成的 CO2的质量比为 。
(4)以上数据和计算说明,以天然气代替水煤气作为燃料的突出优点是 。
课堂小结