1、1培优点十一 热化学方程式的书写一几种情形下的热化学方程式的书写1热化学方程式判断正误典例 1已知充分燃烧 a g乙炔气体时生成 1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量 b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（ ）A2C 2H2(g)5O 2(g)=4CO2(g)2H 2O(l) H2 b kJmol1BC 2H2(g) O2(g)=2CO2(g)H 2O(l) H2 b kJmol152C2C 2H2(g)5O 2(g)=4CO2(g)2H 2O(l) H4 b kJmol1D2C 2H2(g)5O 2(g)=4CO2(g)2H 2O(l) H b kJmol1【解析】 放热反应中
2、H0，所以 B、D 错误；生成 1 mol CO2时放出 b kJ 的热量，所以，生成 4 mol CO2时放出的热量为 4b kJ，所以 C正确。 【答案】C2键能与热化学方程式书写典例 2下表中列出了 25、101kPa 时一些物质的燃烧热数据。物质 CH4 C2H2 H2燃烧热(kJmol 1) 890.3 1 299.6 285.8已知键能：CH 键 413.4 kJmol 1、HH 键 436.0 kJmol 1。则下列叙述正确的是（ ）A2H 2(g)O 2(g)=2H2O(g) H571.6 kJmol 1BCC 键的键能为 796.0 kJmol1CCH 键键长小于 HH 键键
3、长D2CH 4(g)=C2H2(g)3H 2(g) H376.4 kJmol 1【解析】A 项 ， 生 成 的 水 应 为 液 态 ； B项 ， C原 子 半 径 大 于 H原 子 半 径 ， 故 CH键 键 长 大于 HH键 键 长 ； 由 盖 斯 定 律 和 已 知 数 据 可 得 2CH4(g)=C2H2(g) 3H2(g) H 376.4 kJmol1， 由键能与反应热的关系可知 376.4 kJmol18413.4 kJmol12413.4 kJmol1 x 3436.0 kJmol1 ，解得 x796.0 kJmol 1，故 B项正确，D 项错误。【答案】B3图像与热化学方程式书写
4、2典例 3依据下图判断，下列说法正确的是（ ）A2 mol H 2(g)与 1 mol O2(g)所具有的总能量比 2 mol H2O(g)所具有的总能量低B氢气的燃烧热为 H241.8 kJmol 1C液态水分解的热化学方程式为 2H2O(l)=2H2(g)O 2(g) H571.6 kJmol 1DH 2O(g)变成 H2O(l)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量【解析】A 项，观察题图知，2 mol H2(g)与 1 mol O2(g)所具有的总能量比 2 mol H2O(g)所具有的总能量高；B 项，氢气的燃烧热是指 1 mol氢气完全燃烧生成液态水时所放出的能量，氢气的燃烧热为 H
5、285.8 kJmol1；D 项，H 2O(g)变成 H2O(l)是物理变化，不涉及化学键的断裂与形成。【答案】C4盖斯定律与热化学方程式书写典例 4氢气不仅是新能源，也是重要的化工原料。氢气可由甲烷制备：CH 4(g)H 2O(l)=CO(g)3H 2(g) H250.1 kJmol1，已知 298 K时，CH 4(g)、CO(g)的燃烧热分别为 890 kJmol1、283 kJmol1。写出氢气燃烧热的热化学方程式_。【解析】CH 4(g)H 2O(l)=CO(g)3H 2(g) H250.1 kJmol1；CH 4(g)、CO(g)的燃烧热的热化学方程式分别为 CH4(g)2O 2(g
6、)=CO2(g)2H 2O(l) H890 kJmol1； CO(g) O2(g)=CO2(g) H283 kJmol1；根据盖斯定律，由12()/3 得 H2(g) O2(g)=H2O(l) H285.7 kJmol 1。12【答案】H 2(g) O2(g)=H2O(l) H285.7 kJmol 112二对点增分集训1已知在 398 K、110 5 Pa条件下，2 mol H2燃烧生成水蒸气放出 484 kJ热量，下3列热化学方程式正确的是（ ）AH 2O(g)=H2(g) O2(g) H242 kJmol 112B2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H484 kJmol 1CH
7、2(g) O2 (g)=H2O(g) H242 kJmol 112D2H 2(g)O 2(g)=2H2O (g) H484 kJmol 1【解析】选项 B中生成物水的状态表述错误，产物水应为气态；选项 C和 D中反应热 H的符号错误，放热反应应用负号“”表示。【答案】A2下列热化学方程式中正确的是（ ）A甲烷的燃烧热为 890.3 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 CH4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(g) H890.3 kJmol 1B500、30 MPa下，将 0.5 mol N2(g)和 1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成 NH3(g)放热
8、19.3 kJ，其热化学方程式为 N2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H38.6 kJmol1CHCl 和 NaOH反应的中和热 H57.3 kJmol1，则 H2SO4和 Ca(OH)2反应的中和热 H2(57.3) kJmol 1D在 101 kPa 时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出 285.8 kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式为 2H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol 1【解析】燃烧热要求产物必须是稳定的氧化物，水必须是液态，A 错误；合成氨为可逆反应，故放出 19.3 kJ热量时生成 NH3的物质的量小于 1 mol，因此 N2(g)3H 2
9、(g) 2NH3(g) H38.6 kJmol1；B 错误；中和热是指强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成 1 mol H2O时放出的热量，而与生成水的物质的量的多少无关，C 错误；2 g H2的物质的量为 1 mol，故 2 mol H2燃烧生成液态水时放出热量应为 571.6 kJ，D 正确。【答案】D3天然气燃烧不完全会产生有毒气体 CO，又知 CO和 CH4燃烧的热化学方程式分别为2CO(g)O 2(g)=2CO2(g) H566 kJmol 1CH4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H890 kJmol 1又知由 1 mol H2与 O2反应生成液态 H2O比生成气态
10、 H2O多放出 44 kJ的热量。则下列4热化学方程式正确的是（ ）A2CH 4(g) O2(g)=CO2(g)CO(g)4H 2O(l) H1214 kJmol 172B2CH 4(g) O2(g)=CO2(g)CO(g)4H 2O(g) H1038 kJmol 172C3CH 4(g)5O 2(g)=CO2(g)2CO(g)6H 2O(l) H1538 kJmol 1D3CH 4(g)5O 2(g)=CO2(g)2CO(g)6H 2O(g) H1840 kJmol 1【解析】根据题意写出有关反应的热化学方程式如下：2CO(g)O 2(g)=2CO2(g) H1566 kJmol1； CH
11、4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H2890 kJmol1；H 2O(g)=H2O(l) H344 kJmol1；CH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(g) H4；CH 4(g) O2(g)=CO(g)2H 2O(l) H5；2，可求32 H4890 kJmol1 88 kJmol1802 kJmol1； ，可求12 H5890 kJmol1283 kJmol1 607 kJmol1。A 项中， H H2 H51497 kJmol1；同理，B 项中 H为1321 kJmol1，C 项中 H为2104 kJmol 1，D 项中 H为1840 kJmol 1。【
12、答案】D4化学反应 N23H 2 2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是（ ）AN 2(g)3H 2(g) 2NH3(l) H2( a b c)kJmol1BN 2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H2( b a)kJmol1C N2(g) H2(g) NH3(g) H( b c a)kJmol112 32D N2(g) H2(g) NH3(g) H( a b)kJmol112 32【解析】由图可以看出，E 为反应的活化能，反应热等于反应物的活化能减生成物5的活化能，所以 N2(g) H2(g) NH3(g) H=(a-b）kJmol 1，即 N2(g)3H 2(g)12 32
13、2NH3(g) H=-2(b-a)kJmol1，故 BD错误；而 1mol的 NH3(g)转化为 1mol的NH3(l)放出的热量为 ckJ，根据盖斯定律有： N2(g) H2(g) NH3(l) H =（a-b-12 32c）kJmol 1，即：N 2(g)3H 2(g) 2NH3(l) H2( a b c) kJmol1，故 A正确，C错误；故选：A。【答案】A5在 25、1.0110 5 Pa下,将 22 g CO2通入到 750 mL 1.0 molL1的 NaOH溶液中充分反应，放出 x kJ热量。在该条件下 1 mol CO2通入到 2 L 1.0 molL1的 NaOH溶液中充分
14、反应，放出 y kJ热量，则 CO2与 NaOH反应生成 NaHCO3的热化学方程式为（ ）ACO 2(g)NaOH(aq)= =NaHCO3(aq) H(2 y x) kJmol1BCO 2(g)NaOH(aq)= =NaHCO3(aq) H(4 x y) kJmol1CCO 2(g)NaOH(aq)= =NaHCO3(aq) H(2 x y) kJmol1DCO 2(g)NaOH(aq)= =NaHCO3(aq) H(8 x2 y) kJmol1【解析】根据题意，22 g CO2通入 750 mL 1.0 molL1的 NaOH溶液中充分反应，n(CO2)0.5 mol， n(NaOH)
15、1.0 molL10.75 L0.75 mol，该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠，方程式为 2CO23NaOH= =NaHCO3Na 2CO3H 2O，由 0.5 mol CO2反应放出热量为 x kJ，则 2 mol CO2反应放出热量为 4x kJ，即热化学方程式为 2CO2(g)3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)Na 2CO3(aq) H2O(l) H4 x kJmol1，又 1 mol CO2通入 2 L 1.0 molL1 NaOH溶液中充分反应放出 y kJ的热量，则热化学方程式为 2NaOH(aq)CO 2(g)=Na2CO3(aq)H 2O(l) H y kJmol1，由
16、盖斯定律可知，可得，NaOH(aq)CO 2(g)=NaHCO3(aq) H(4 x y) kJmol1。【答案】B6硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为CH 4(g)4NO 2(g)=4NO(g)CO 2(g)2H 2O(g) H574 kJmol 1CH 4(g)4NO(g)= =2N2(g)CO 2(g)2H 2O(g) H1 160 kJmol 1则甲烷直接将 NO2还原为 N2的热化学方程式为_。6【解析】根据盖斯定律， （） 即可得出答案。12【答案】CH 4(g)2NO 2(g)=CO2(g)2H 2O(g)N
17、 2(g) H867 kJmol 17参考下列图表和有关要求回答问题：（1）图是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2和 NO过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大， E1的变化是_(填“增大” 、 “减小”或“不变” ，下同)， H的变化是_。请写出 NO2和 CO反应的热化学方程式：_。（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是CH 3OH(g)H 2O(g)=CO2(g)3H 2(g) H49.0 kJmol 1CH 3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H 2(g) H192.9 kJmol 112又知H 2
18、O(g)=H2O(l) H44 kJmol 1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_。（3）下表是部分化学键的键能数据：化学键 PP PO O=O P=O键能/kJmol1 a b c x已知 1 mol白磷 (P4)完全燃烧放热为 d kJ，白磷及其完全燃烧的生成物结构如上图所示，则上表中 x_kJmol 1 (用含有 a、 b、 c、 d的代数式表示)。【解析】 （1）观察图形， E1应为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是 H不变；1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2和 NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该热反应的化学方程式为 NO2(
19、g)CO(g)= =CO2(g)NO(g) H234 kJmol1。 （2 ）方程式 322 得：CH 3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H 2O(l) 327 H3(192.9 kJmol1)249.0 kJmol12(44 kJmol1)764.7kJmol 1。 （3）反应热反应物键能总和生成物键能总和，即6a5 c(4 x12 b) d，可得 x (6a5 c d12 b)。14【答案】 （1）减小 不变 NO 2(g)CO(g)= =CO2(g)NO(g) H234 kJmol 1（2）CH 3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H764.7 kJmol 132（3） (6a5 c d12 b)14
