化学选择性必修1第一单元 化学反应的热效应第1课时学案设计

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第1课时 化学反应的焓变
[核心素养发展目标]
1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质，正确认识和判断放热反应和吸热反应。
2.变化观念与平衡思想：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.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。
一、焓变 反应热
1．体系与环境
被研究的物质系统称为体系，体系以外的其他部分称为环境或外界。
2．内能与焓
(1)内能
体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。内能的变化可以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)焓：与内能有关的物理量，用符号“H”表示。
3．化学反应的两大基本特征
化学反应eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(物质变化：获得新物质,能量变化\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(表现形式主要是吸收或释放的热,能量的转换以发生化学变化的,物质为基础，遵循能量守恒定律))))
4．焓变和反应热的概念
(1)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)焓变
(3)反应热和焓变的关系
恒压条件下进行的化学反应的反应热等于该反应的焓变。
5．焓变与吸热反应和放热反应的关系
(1)用图示理解反应过程中物质的总能量与反应热的关系
(2)化学反应的分类(以反应过程中能量变化)
(1)相同质量的同种物质，在不同状态下其焓是相同的( )
(2)化学反应的反应热就是该反应的焓变( )
(3)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化( )
(4)化学反应体系与环境进行能量交换的形式只有热能( )
(5)化学反应的焓变和反应物及生成物的内能有关，和反应条件无关( )
(6)放热反应的ΔH＜0；而吸热反应的ΔH＞0( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√
1．(1)某些常见的热效应：①浓硫酸溶于水，②NaOH溶于水，③CaO溶于水，④铵盐溶于水。其中属于放热反应的是 。
提示 ③
(2)浓硫酸溶于水、NaOH溶于水也放出热量，为什么不是放热反应？
提示 有热量放出未必是放热反应，放热反应和吸热反应必须是化学变化。浓硫酸溶于水、NaOH溶于水属于物理变化，不是化学变化。
2．需要点燃或加热的反应一定是吸热反应。这种说法是否正确？
提示 错误。反应条件与热量变化没有必然的关系，即需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应，如镁条的燃烧需要点燃，是放热反应。
3．物质的稳定性与能量之间存在什么关系？
提示 物质本身所具有的能量越高，该物质越不稳定，物质本身具有的能量越低，该物质越稳定，即能量越低越稳定。
1．在日常生活和学习中，我们经常接触到下列反应：
①化石燃料燃烧 ②强酸、强碱的中和反应 ③用C和H2O在高温下制水煤气 ④锌和盐酸反应制氢气 ⑤氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气 ⑥煅烧石灰石
其中焓变为负值的有 ，焓变为正值的有 。
答案 ①②④ ③⑤⑥
2．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
解析 吸热反应一般使周围环境的温度降低，A项错误；放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0，B项错误；铝热反应是放热反应，但需要在加热(高温)条件下才能进行，D项错误。
3．利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的反应过程中能量的变化情况如图所示。下列判断正确的是( )
A．生成1 ml CH3OH(g)吸收91 kJ能量
B．用碳制备原料气CO、H2的反应属于放热反应
C．反应物的总能量大于生成物的总能量
D．如果该反应生成液态CH3OH，则释放的热量更少
答案 C
解析 A项，根据图示，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应，错误；B项，碳与水蒸气在高温下反应生成CO、H2的反应属于吸热反应，错误；D项，CH3OH由气态变为液态要释放热量，故生成液态CH3OH时释放的热量更多，错误。
1一个化学反应是吸热还是放热取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小，而与反应开始前是否需要加热无关，若加热后开始反应，停止加热后反应继续进行，则该反应为放热反应，如铝热反应、Fe与S的反应、NH3的催化氧化等。
2绝大多数吸热反应需在加热条件下进行，但也有部分吸热反应不加热也能进行，如BaOH2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应；放热反应虽然会有能量放出，但有的放热反应需要加热才能进行，通过加热，可以引发放热反应，如C＋O2eq \(===,\s\up7(△))CO2为放热反应。
3若某反应为吸热反应，则该反应的逆向反应为放热反应，如H2O分解生成H2和O2为吸热反应，H2与O2化合生成H2O为放热反应。
4吸热反应和放热反应均是化学反应。NaOH固体溶于水、浓H2SO4稀释等属于放热过程，但不属于放热反应；NH4NO3固体溶于水、碘升华等属于吸热过程，但不属于吸热反应。
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。
2．热化学方程式与普通化学方程式的区别
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 ℃(即298 K)、101 kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
(3)标注各物质的聚集状态。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”，水溶液用“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“＋”(“＋”可省略不写)。
(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·ml－1。
(1)25 ℃、101 kPa时，0.5 ml CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445 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＝－445 kJ·ml－1( )

②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝890 kJ·ml－1( )

③CH4＋2O2===CO2＋H2O ΔH＝－890 kJ·ml－1( )

④CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·ml－1( )

⑤eq \f(1,2)CH4(g)＋O2(g)===eq \f(1,2)CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－445 kJ·ml－1( )

(2)若H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－92.3 kJ·ml－1，则2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝92.3 kJ·ml－1( )

答案 (1)①× 反应热的数值与化学方程式的化学计量数不对应 ②× CH4的燃烧为放热反应，ΔH＜0 ③× 未注明反应物和生成物的状态 ④√ ⑤√ (2)√
1．氢气与碘蒸气化合反应的能量(或热量)变化，可用热化学方程式表示如下：
H2(g)＋I2(g)eq \(,\s\up7(200 ℃),\s\d5(101 kPa))2HI(g) ΔH＝－14.9 kJ·ml－1。
它与化学方程式H2＋I2eq \(,\s\up7(△))2HI相比较，有哪些主要特点？
提示 ①指明了反应时的温度和压强；若在25 ℃、101 kPa时进行的反应，可以不注明；②注明了各物质反应时的状态：s(固体)、l(液体)、g(气体)或aq(水溶液)；③在化学方程式的右边注明了ΔH的数值、符号及单位。
2．请你说明热化学方程式H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·ml－1所表示的意义。
提示 在25 ℃、101 kPa下，1 ml气态H2与eq \f(1,2)ml气态O2反应，生成1 ml液态水放出的热量是285.8 kJ。(热化学方程式中的化学计量数只表示物质的物质的量，可以是整数也可以是分数)。
3．下面是25 ℃、101 kPa下的四个热化学方程式：
①H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ·ml－1
②H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ·ml－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·ml－1
④H2O(g)===H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)
ΔH＝241.8 kJ·ml－1
(1)①②相比，反应热(焓变)数值不同的原因是
。
(2)②③相比，若化学方程式的化学计量数扩大一倍，则反应热 。
(3)①④相比，可得出的结论是正向、逆向反应的焓变数值 ，符号 。
提示 (1)生成物中水的状态不同 (2)数值也扩大一倍，符号不变 (3)相同 相反
1．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 ml 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.eq \f(1,2)N2H4(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===eq \f(1,2)N2(g)＋H2O(g)
ΔH＝＋267 kJ·ml－1
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534 kJ·ml－1
C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝＋534 kJ·ml－1
D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－133.5 kJ·ml－1
答案 B
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，其热化学方程式：
。
(2)已知1 ml 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，请写出该反应的热化学方程式：
。
(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的热量，其热化学方程式：
。
(4)25 ℃、101 kPa下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 ml H2O(l)时，放出57.3 kJ的热量，其热化学方程式： 。
(5)已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·ml－1，请写出1 ml NH3分解对应的热化学方程式：
。
若1 ml N2(g)和3 ml H2(g)在一定条件下发生反应，放出的热量 92 kJ(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 。
答案 (1)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH＝－183 kJ·ml－1
(2)C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝131.3 kJ·ml－1
(3)NH3(g)＋eq \f(5,4)O2(g)===NO(g)＋eq \f(3,2)H2O(g)
ΔH＝－226.7 kJ·ml－1
(4)H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
(5)NH3(g)eq \f(1,2)N2(g)＋eq \f(3,2)H2(g)
ΔH＝46 kJ·ml－1 小于 该反应是可逆反应，不能进行完全
1.热化学方程式的意义
(1)表示什么物质参加反应，结果生成什么物质。
(2)反应物和生成物之间的质量比、物质的量比。
(3)反应物完全变成生成物后所放出或吸收的热量。
2．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。
三、从微观角度解释化学反应中的能量变化
1．实例分析化学反应的焓变
(1)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。
(2)焓变计算公式：ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)
2．化学变化中的能量变化可为人的生命活动提供能量
(1)为人体提供所需能量的三大营养物质是糖类、脂肪和蛋白质，其中脂肪的热值最大。
(2)糖类中只有单糖能直接给人提供热量，写出180 g葡萄糖在人体内与氧气作用，产生2 803 kJ能量的热化学方程式：C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g) ΔH＝－2 803 kJ·ml－1。
反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的微观过程及其能量变化如图所示。
(1)结合上图从微观角度描述H2(g)和Cl2(g)反应生成HCl(g)的过程。
提示 H2和Cl2需先断裂化学键变成H原子和Cl原子，然后H原子和Cl原子形成新的化学键得到HCl分子。
(2)根据图中提供的键能数据，计算1 ml H2(g)与1 ml Cl2(g)作用生成2 ml HCl(g)的热效应。
提示 断裂1 ml H—H键需吸收436 kJ的能量，断裂1 ml Cl—Cl键需吸收243 kJ的能量；形成1 ml H—Cl键会释放431 kJ的能量；所以反应总体上会放出183 kJ的能量。
(3)从微观角度看，化学反应中能量变化的主要原因是什么？如何判断反应是放热反应还是吸热反应？
提示 从微观角度看，化学反应中能量变化的主要原因是断裂化学键所吸收的能量和形成化学键所放出的能量不相等。断裂化学键所吸收总能量(反应物键能总和)大的是吸热反应，形成化学键所放出总能量(生成物键能总和)大的是放热反应。
1．化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．每生成2 ml AB(g)吸收b kJ热量
B．反应热ΔH＝(a－b) kJ·ml－1
C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D．断裂1 ml A—A键和1 ml B—B键，放出a kJ能量
答案 B
解析 根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，每生成2 ml AB(g)吸收(a－b) kJ热量，A、C项错误；根据反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差值可知，该反应的反应热ΔH＝(a－b) kJ·ml－1，B项正确；化学键断裂吸收能量，D项错误。
2．(2020·沈阳月考)CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示：
回答下列问题：
(1)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)该反应的焓变ΔH＝ 。
答案 (1)放热 (2)－41 kJ·ml－1
解析 (1)由能量变化示意图可知，生成物的总能量比反应物的总能量低，该反应为放热反应。(2)ΔH＝E1－E2＝127 kJ·ml－1－168 kJ·ml－1＝－41 kJ·ml－1。
3．已知一些化学键的键能数据如表所示：
请根据键能数据估算CH4(g)和F2(g)反应生成CF4(g)和HF(g)的热化学方程式：
。
答案 CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)
ΔH＝－1 940 kJ·ml－1
解析 首先根据反应物和生成物写出化学方程式，注明各物质的状态，化学反应的反应热等于断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键放出的能量的差，根据键能数据可知，所求反应的反应热ΔH＝414 kJ·ml－1×4＋155 kJ·ml－1×4－489 kJ·ml－1×4－565 kJ·ml－1×4＝－1 940 kJ·ml－1。

题组一 焓变和反应热概念的理解与判断
1．(2020·湖南长郡中学高二检测)下列说法不正确的是( )
A．恒压条件下进行的反应焓变等于该反应的热效应
B．焓变的符号是ΔH
C．焓变的单位常用kJ·ml－1
D．浓硫酸溶于水是吸热反应
答案 D
解析 浓硫酸溶于水不是化学变化，是物理变化，且该过程放热。
2．下列关于ΔH的说法正确的是( )
A．反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH越大
B．ΔH＞0时反应放热，ΔH＜0时反应吸热
C．ΔH越大，说明反应放出的热量越多
D．能量变化如图所示的化学反应为放热反应，ΔH为负值
答案 D
解析 A项，ΔH与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物的用量无关，错误；B项，ΔH＞0时反应吸热，ΔH＜0时反应放热，错误；C项，反应热有正、负，反应放出的热量越多，ΔH越小，反应吸收的热量越多，ΔH越大，错误；D项，由于反应物的总焓大于生成物的总焓，故由反应物转化为生成物时，该反应为放热反应，ΔH为负值，正确。
3．下列说法正确的是( )
A．浓硫酸溶于水放出大量的热，是放热反应
B．碳酸钙受热分解的反应中生成物总能量高于反应物总能量
C．反应C(石墨)→C(金刚石)的ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定
D．气态水比液态水稳定
答案 B
解析 浓硫酸溶于水是物理变化，未发生化学变化，是放热过程，A项错误；碳酸钙受热分解在高温条件下进行，反应物吸收能量转化为生成物，因此生成物的总能量高于反应物的总能量，B项正确；金刚石和石墨互为同素异形体，其中能量越低的物质越稳定，即石墨比金刚石稳定，C项错误；液态水转化为气态水时要吸收能量，能量低的液态水稳定，D项错误。
4．一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中•和代表不同元素的原子。
下列关于此反应说法错误的是( )
A．一定属于吸热反应
B．一定属于可逆反应
C．一定属于氧化还原反应
D．一定属于分解反应
答案 A
解析 根据示意图可知该反应的反应物是一种，生成物是两种。A项，该反应属于分解反应，一般的分解反应是吸热反应，但也有的分解反应如2H2O2===2H2O＋O2↑是放热反应，错误；B项，根据图示可知有一部分反应物未参加反应，所以该反应是可逆反应，正确；C项，该反应中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，正确。
题组二 化学反应中能量变化图像的识别
5．反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
答案 D
解析 由A＋B―→X为吸热反应，可知X的能量高于(A＋B)的总能量，可排除A项和C项；由总反应A＋B―→C为放热反应，可知C的能量小于(A＋B)的总能量，故B项错误、D项正确。
6.参照反应Br·＋H2―→HBr＋H·的能量与反应过程的示意图，判断下列叙述正确的是( )
A．正反应为吸热反应
B．正反应为放热反应
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．断裂反应物中化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量
答案 A
解析 反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，A项正确，B、C项错误；反应为吸热反应，断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量，D项错误。
7．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法正确的是( )
A．石墨转变为金刚石是吸热反应
B．白磷比红磷稳定
C．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH>0
答案 A
解析 由图像可知石墨的能量比金刚石的低，因此由石墨转变为金刚石是吸热反应，A正确；白磷具有的能量比红磷的高，根据能量越低越稳定的原理可知，红磷比白磷稳定，B错误；|ΔH1|>|ΔH2|，由于ΔH1、ΔH2均小于零，故ΔH1<ΔH2，C错误；反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)为放热反应，ΔH＜0，D错误。
题组三 反应热的概念与计算
8．(2020·山东菏泽第一中学高二期末)下列过程伴随的能量变化中，属于反应热的是( )
A．形成1 ml H—Cl放出的能量
B．石墨转化为金刚石吸收的能量
C．1 ml O2形成2 ml O吸收的能量
D．水蒸气变成液态水放出的能量
答案 B
解析 当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为反应热，化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。形成1 ml H—Cl，只有化学键的形成，故其能量的变化不属于反应热，A错误；石墨转化为金刚石既有旧键的断裂，又有新键的形成，故其能量的变化属于反应热，B正确；1 ml O2形成2 ml O，只有化学键的断裂，没有化学键的形成，故其能量的变化不属于反应热，C错误；水蒸气变成液态水是物理变化，故其能量的变化不属于反应热，D错误。
9．根据下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况，判断下列说法错误的是( )
A．2 ml氧原子结合生成O2(g)时，能放出498 kJ能量
B．断裂1 ml NO分子中的化学键，需要吸收632 kJ能量
C．1 ml N2(g)和1 ml O2(g)具有的总能量小于2 ml NO(g)具有的总能量
D．1 ml N2和1 ml O2反应的反应热为－180 kJ·ml－1
答案 D
题组四 热化学方程式
10．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＝－483.6 kJ
答案 C
解析 热化学方程式还应注明各物质的聚集状态，A项错误；放热反应有时在点燃或加热时才能发生，B项错误；ΔH的单位应为kJ·ml－1，D项错误。
11．下列关于2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l) ΔH＝－5 800 kJ·ml－1的叙述错误的是( )
A．该反应的反应热ΔH＝－5 800 kJ·ml－1，是放热反应
B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该热化学方程式表示在25 ℃、101 kPa下，2 ml C4H10气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出热量5 800 kJ
D．该反应表明2 ml丁烷燃烧时一定会放出5 800 kJ的热量
答案 D
解析 由热化学方程式表示的意义可知，A、B项正确；在热化学方程式没有标明温度、压强的情况下，对应的温度、压强为25 ℃、101 kPa，C项正确；2 ml丁烷在常温、常压下完全燃烧生成液态水时放出的热量才是5 800 kJ，D项错误。
12．现有如下3个热化学方程式：
H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH1＝－a kJ·ml－1①
H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－b kJ·ml－1②
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3＝－c kJ·ml－1③
则由下表所列的原因能推导出后面结论的是( )
答案 A
解析 ①②中由于生成的水的状态不同，故ΔH不同，即a、b也不同，B项错误；①③中由于气态水转化为液态水要放热，故c＞2a，C项错误；②③中因ΔH3＝2ΔH2，且ΔH2、ΔH3均为负值，故ΔH2＞ΔH3，D项错误。
13．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 ml 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 ml 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。
。
(4)P(红磷，s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 ml产物的数据)。试回答下列问题：
①写出P(红磷，s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式。
。
②写出PCl5(g)分解生成PCl3(g)和Cl2(g)的热化学方程式。
。
答案 (1)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝178.2 kJ·ml－1
(2)eq \f(1,2)N2(g)＋eq \f(3,2)H2(g)===NH3(g) ΔH＝－46.1 kJ·ml－1
(3)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·ml－1
(4)①2P(红磷，s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH＝－612 kJ·ml－1
②PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＝93 kJ·ml－1
14．在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如下：
eq \x(\a\vs4\al\c1(A＋B,反应物总,能量E1))eq \(――――――――――→,\s\up7(发生反应A＋B===C＋D))eq \x(\a\vs4\al\c1(C＋D,生成物总,能量E2))
(1)下列有关反应A＋B===C＋D的说法正确的是 (填字母)。
A．反应前后原子的种类和数目一定不变
B．该反应若有能量变化，则一定是氧化还原反应
C．该反应若为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行
D．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒
(2)若E1＜E2，则该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应，该反应的反应热为 。
答案 (1)AD
(2)吸热 (E2－E1) kJ·ml－1
解析 (1)每个化学反应都遵循质量守恒和能量守恒，原子数目和种类在反应前后不会改变，A、D项正确；任何化学反应都伴随着能量变化，不一定为氧化还原反应，B项错误；某一反应是放热反应还是吸热反应，与反应条件无关，加热是为了使旧化学键断裂，引发化学反应，C项错误。(2)若E1＜E2，反应吸收能量，ΔH＝(E2－E1) kJ·ml－1＞0。
15．已知两个氢气燃烧生成水的热化学方程式：
H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH＝a kJ·ml－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝b kJ·ml－1
请回答下列问题(|b|表示b的绝对值)：
(1)若2 ml H2(g)完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量 (填“>”“<”或“＝”，下同)|b| kJ。
(2)反应热的关系：2a b。
(3)若已知H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·ml－1，且氧气中1 ml O==O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 ml H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 ml H—H键断裂时吸收的热量为 。
答案 (1)< (2)> (3)436 kJ
解析 (1)水蒸气转化为液态水是放热的过程，故2 ml H2(g)完全燃烧生成水蒸气，放出的热量小于|b|kJ。(2)由于a和b均小于0，两个反应的化学计量数相同时，生成液态水放出的热量大于生成气态水放出的热量，故2a>b。(3)ΔH＝断裂旧化学键吸收的总能量－形成新化学键放出的总能量，设断裂1 ml H—H键时吸收的热量为x kJ，即－242＝x＋496×eq \f(1,2)－463×2，解得x＝436。
16．化学反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的能量变化如下图所示：
已知断裂1 ml N≡N、1 ml N—H分别需要吸收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)断裂1 ml H2中化学键所需能量为 kJ。
(3)该反应的反应热ΔH＝ 。
答案 (1)放热 (2)436 (3)－92 kJ·ml－1
17．请分析下列有关NO、NO2的内容，然后填空。
(1)下图所示为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化。
由上图写出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学方程式： 。
(2)下图是1 ml NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化示意图，请写出NO2(g)和CO(g)反应的热化学方程式： 。
答案 (1)N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝180 kJ·ml－1 (2)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·ml－1
解析 (1)反应热等于断键吸收的能量与成键放出的能量的差值，则根据示意图可知反应热ΔH＝946 kJ·ml－1＋498 kJ·ml－1－2×632 kJ·ml－1＝180 kJ·ml－1，热化学方程式为N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝180 kJ·ml－1。
(2)根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此是放热反应，则反应热ΔH＝E1－E2＝134 kJ·ml－1－368 kJ·ml－1＝－234 kJ·ml－1。普通化学方程式
热化学方程式
意义
只包含物质变化
有物质变化，包含反应中的能量变化
系数
整数，既表示微粒个数又表示该物质的物质的量
可以是整数也可以是分数，只表示该物质的物质的量
状态
不要求注明
必须在分子式后注明
环境
条件
不要求
必须注明温度、压强(若未标出，则为25 ℃(即298 K)、101 kPa)
化学键
反应中能量变化
断裂或形成1 ml化学键的能量变化
断裂或形成化学键的总能量变化
氮氮键
吸收946 kJ
共吸收1 444 kJ
氧氧键
吸收498 kJ
氮氧键
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·ml－1
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/(kJ·ml－1)
414
489
565
155
选项
原因
结论
A
H2的燃烧是放热反应
a、b、c均大于零
B
①和②中物质的化学计量数相同
a＝b
C
①和③中H2O的状态不同，化学计量数不同
a、c不会有任何关系
D
③的化学计量数是②的2倍
ΔH2＜ΔH3