1、1第六章 化学反应与能量李仕才第 一 节 化 学 能 与 热 能 考点二 热化学方程式1热化学方程式及其意义(1)概念：表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。(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。例如：H2(g) O2(g)=H2O(l)12H285.8 kJ/mol，表示在 25 和 1.01105 Pa下，1_mol_H2(g)与 0.5_mol_O2(g)完全反应生成 1_mol_H2O(l)时放出热量 285.8_kJ。2书写(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在 25 、101 kPa下进行的，可不注
2、明。(2)注明物质状态：常用 s、l、g、aq 分别表示固体、液体、气体、溶液。(3)注意符号单位：H 应包括“”或“” 、数字和单位(kJmol 1 )。(4)注意守恒关系：原子守恒和得失电子守恒；能量守恒。(H 与化学计量数相对应)(5)区别于普通方程式：一般不注“” 、 “”以及“点燃” 、 “加热”等反应条件。(6)注意热化学方程式的化学计量数：热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与 H 相对应，如果化学计量数加倍，则 H 也要加倍。例如：在 200 ，101 kPa 时，H 2与碘蒸汽作用生成 2 mol HI气
3、体时，放出 14.9 kJ的热量，其热化学方程式为 H2(g)I 2(g) 2HI(g) H14.9 = = = = =200 101kPakJmol1 。2判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)12H 2O(l)=2H2(g)O 2(g)的焓变 H0。( )2H 2(g) O2(g)=H2O(l) H 1和 2H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H 2中的12H 1H 2。( )3H 2(g) O2(g)=H2O(g) H 1和 H2O(g)=H2(g) O2(g) H 2中的12 12H 1H 2。( )4C(石墨，s)= =C(金刚石，s) H0，说明石墨比金刚石稳定。( )5已知
4、：500 、30 MPa 下，N 2(g)3H 2(g)2NH 3(g)H92.4 kJmol 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。( )1H 与反应的“可逆性”可逆反应的 H 表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。如 N2(g)3H 2(g)2NH 3(g) H92.4 kJmol 1 。表示在 298 K时，1 mol N 2(g)和 3 mol H2(g)完全反应生成 2 mol NH3(g)时放出 92.4 kJ的热量。但实际上 1 mol N2(g)和 3 mol H2(g)充分反应，不可能生成 2 mol NH3(g)，故
5、实际反应放出的热量小于 92.4 kJ。2H 单位“kJmol 1 ”的含义，并不是指每摩尔反应物可以放出或吸收的热量是多少千焦，而是对整个反应而言，是指按照所给的化学方程式的化学计量数完成反应时，每摩尔反应所产生的热效应。一、热化学方程式的正误判断1下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是( )A已知 C(石墨，s)= =C(金刚石，s) H0，则金刚石比石墨稳定B已知 I2(g)H 2(g)=2HI(g) H 1；I 2(s)H 2(g)=2HI(g) H 2；则 H 10，错误；B 选项中“l”表示液态，题目要求的是生成三氧化硫气体，错误；n(SO 2)1 mol，参加反应的有 0.8
6、mol，放出的热量为 78.64 kJ，若参加反应的 SO2是 1 mol，则放出的热量为 98.3 kJ，故 A项正确，C 项错误。5答案：A6根据如图所给信息，得出的结论正确的是( )A48 g 碳完全燃烧放出热量为 1 574 kJ/molB2C(s)O 2(g)=2CO(g) H221.0 kJ/molC2CO 2(g)=2CO(g)O 2(g) H283.0 kJ/molDC(s)O 2(g)=CO2(s) H393.5 kJ/mol解析：48 g C 完全燃烧放热为 393.5 kJ/mol4 mol1 574 kJ，不是 1 574 kJ/mol，故 A错误；据图示可知，1 mo
7、l C 燃烧生成 CO放热 393.5 kJ283.0 kJ110.5 kJ，所以 2 mol C燃烧生成 CO放热 221.0 kJ，故 B正确；1 mol CO 燃烧生成 1 mol二氧化碳放热 283.0 kJ，所以 2CO2(g)=2CO(g)O 2(g) H566.0 kJ/mol，故 C错误；应该生成二氧化碳气体，不是固态，故 D错误。答案：B二、热化学方程式的书写7依据图象书写热化学方程式(1)下图是 1 mol NO2和 1 mol 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：_。(2)化学反应 N23H 22NH 3的能量变化如图
8、所示(假设该反应反应完全)6试写出 N2(g)和 H2(g)反应生成 NH3(l)的热化学方程式：_。解析：(1)由图可知，产物总能量低于反应物总能量，该反应是放热反应，HE 1E 2134 kJmol 1 368 kJmol 1 234 kJmol 1 。答案：(1)NO 2(g)CO(g)= =CO2(g)NO(g)H234 kJmol 1(2)N2(g)3H 2(g)2NH 3(l) H2(bca) kJmol 18写出热化学方程式(1)晶体硅(熔点 1 410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：Si(粗) SiCl4 SiCl4(纯) Si(纯) Cl2 460 蒸 馏 H2
9、 1 100 写出 SiCl4的电子式：_；在上述由 SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成 1.12 kg纯硅需吸收 a kJ热量，写出该反应的热化学方程式： _。(2)已知 AX3的熔点和沸点分别为93.6 和 76 ，AX 5的熔点为 167 。室温时AX3与气体 X2反应生成 1 mol AX5，放出热量 123.8 kJ。该反应的热化学方程式为_。(3)CuCl(s)和 O2反应生成 CuCl2(s)和一种黑色固体。在 25 、101 kPa 下，已知该反应每消耗 1 mol CuCl(s)，放热 44.4 kJ，该反应的热化学方程式是_。(4)汽车发动机工作时会引发 N2和 O2反应
10、，其能量变化示意图如下：写出该反应的热化学方程式：_。7(5)用 Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物 HCl。利用反应 A，可实现氯的循环利用。反应 A：4HClO 2 2Cl22H 2O CuO/CuCl2 400已知：.反应 A中，4 mol HCl 被氧化，放出 115.6 kJ的热量。.H 2O的电子式是_。反应 A的热化学方程式是_。解析：(1)SiCl 4是共价化合物，电子式为 。根据生成 1.12 kg硅，吸收 a kJ热量，求出生成 1 mol硅，吸收 0.025a kJ热量，则热化学方程式为 SiCl4(g)2H 2(g)Si(s)4HCl(g) H0.025a kJmo
11、l 1 。= = = = =1 100 (2)由题目信息可知，常温时 AX3为液体，AX 5为固体，从而可写出该反应的热化学方程式为 AX3(l)X 2(g)=AX5(s) H123.8 kJmol 1 。(3)由题意知生成的黑色固体是氧化铜，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式。再根据反应消耗 1 mol CuCl放热 44.4 kJ可写出该反应的热化学方程式：4CuCl(s)O 2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s) H 177.6 kJmol 1 。(4)由题干信息可知：N 2(g)=2N(g) H 1945 kJmol 1 ，O 2(g)=2O(g) H 2498 kJmol
12、1 ，2N(g)2O(g)= =2NO(g) H 31 260 kJmol 1 ，根据盖斯定律可得：N 2(g)O 2(g)=2NO(g) HH 1H 2H 3183 kJmol 1 。(5)据氧化还原反应的概念，反应 A中 HCl只作还原剂，4 mol HCl全部被氧化，对应 H115.6 kJmol 1 。答案：(1)8SiCl4(g)2H 2(g) Si(s)4HCl(g)= = = = =1 100 H0.025a kJmol 1(2)AX3(l)X 2(g)AX 5(s)H123.8 kJmol 1(3)4CuCl(s)O 2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s)H177.6 kJmol 1(4)N2(g)O 2(g)=2NO(g)H183 kJmol 1(5)H HO 4HCl(g)O 2(g) 2Cl2(g)2H 2O(g) 400 H115.6 kJmol 1
