高一化学热化学方程式的书写及计算方法.pdf

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高一化学热化学方程式的书写及计算方法
与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了遵循书
写普通化学方程式外，还应该注意以下几点：
①反应热ΔH 与测定的条件(温度、压强)有关，因此
书写热化学方程式时应注明应热ΔH 的测定条件。若没
有注明，就默认为是在 25℃、101KPa 条件下测定的。
②反应热ΔH 只能写在标有反应物和生成物状态的
化学方程式的右边。ΔH 为“-”表示放热反应，ΔH
为“+”表示吸热反应。ΔH 的单位一般为
kJ·mol-1(kJ/mol)。
③反应物和生成物的聚集状态不同，反应热ΔH 不
同。因此热化学方程式必须注明物质的聚集状态固体用“s”、
液体用“l”、气体用“g”、溶液用“aq”等表示，只有这样才能完
整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不标
“&uarr” 或“&darr” 。
④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，不表示物质的分子数或原子数，因此
化学计量数可以是整数，也可以是分数。
⑤热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH
与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学前面的化学计
量系数必须与ΔH 相对应，如果化学计量系数加倍，那
么ΔH 也加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应
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的反应热数值相等，符号相反。
⑥在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成 1 mol 水时的反
应热叫中和热。书写中和热的化学方程式应以生成 1 mol 水
为基准。
⑦反应热可分为多种，如燃烧热、中和热、溶解热等，在
101Kpa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放
出的热量，叫做该物质的燃烧热。
【例题 1】25℃、101 kPa 下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖
的燃烧热依次是 kJ/mol、 kJ/mol、 kJ/mol、
2800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是：
(s)+1/2O2(g)==CO(g);△ H =- kJ/mol
(g)+O2(g)==2H2O(g);△ H =+ kJ/mol
(g) + 2O2(g)== CO2(g) + 2H2O(g);△ H =-
kJ/mol
(s) + 3O2(g) === 3CO2(g) + 3H2O(1);△ H
=-1400 kJ/mol
解析：燃烧热是指在 101 kPa 时，1mol 物质完全燃烧生成
稳定的氧化物时放出的热量。对 C 而言稳定的氧化物指
CO2(g)、对 H2 而言稳定的氧化物指 H2O(l)。所以 A、B、C
错误，正确答案为 D。
答案：D
【例题 2】 已知充分燃烧 a g 乙炔气体时生成 1 mol 二氧
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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：
(g) + 5O2(g) === 4CO2(g) + 2H2O(l) △ H = -4b k
J/mol
(g) + 5/2O2(g) ===2CO2(g) + H2O(l) △ H =2b k
J/mol
(g) + 5O2(g)=== 4CO2(g) + 2H2O(l) △ H = -2b k
J/mol
(g) + 5O2(g)=== 4CO2(g) + 2H2O(l) △ H =b k
J/mol
解析：放热反应中ΔH<0，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
出热量为 4b kJ，所以 A 正确。
答案：A
【例题 3】(09 四川卷 9)25 ℃，101 k Pa 时，强酸与强碱
的稀溶液发生中和反应的中和热为
kJ/mol，辛烷的燃烧热为 5518 kJ/mol。下列热化学方程式
书写正确的是
+(aq) + SO42-(aq) + Ba2+(aq) +2OH-(aq)=BaSO4(s)
+2H2O(1) △ H=- kJ/mol
(aq) + 1/2H2 SO4(aq)=1/2K2SO4(aq) + H2O(l)
△ H=-
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(l) + 25/2O2 (g)=8CO2 (g)+ 9H2O △ H=-5518
kJ/mol
(g) + 25O2 (g)=16CO2 (g)+18H2O(1) △ H=-5518
kJ/mol
答案：B
点拨：书写表示燃烧热的化学方程式时，可燃物的化学计
量系数为 1;产物应为完全燃烧生成的稳定氧化物，如 C 燃烧
产物为 CO2 而不是 CO，H2 燃烧生成的是 H2O(l)，而不是
H2O(g)。书写表示中和热的热化学方程式时，H2O 的化学计
量系数为 1，并以此配平其余物质的化学计量系数。
⑤将ΔH 看作是热化学方程式中的一项，再按普通
化学方程式的计算步骤、格式进行计算，得出有关数据。
⑥如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热
之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，即盖斯定律：
化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生
成物)有关，而与反应的途径无关。如：
【例题 4】已知：①1 mol H2 分子中化学键断裂时需要吸
收 436 kJ 的能量，②1mol Cl2 分子中化学键断裂时需要吸收
243kJ 的能量，③由 H 原子和 Cl 原子形成 1mol HCl 分子时
释放 431kJ 的能量。下列叙述正确的是

H2(g) + Cl 2(g) =2HCl(g)
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2 mol 氯化氢气体，反应的△ H
=183 kJ/mol
2 mol 氯化氢气体，反应的△ H =
-183 kJ/mol
1 mol 氯化氢气体，反应的△ H =
-183 kJ/mol
解析：根据热化学方程式的书写原则和反应热的计算方
法：△ H =反应物键能总和-生成物键能总和，即△ H =436
kJ/mol + 243 kJ/mol -2×431 kJ/mol = -183 kJ/mol，因此
正确的热化学方程式是：
H2(g) + Cl 2(g) =2HCl(g) △ H = -183 kJ/mol。故选 C。
点拨：热化学方程式中的△ H 必须标明“+”或“-”符号，比
较反应热(△ H)的大小时，要注意带符号(“+”或“-”)进行比较。
热化学方程式中的反应热数值表示反应物按方程式中化学
计量数反应进行到底时的热量值，如反应是可逆反应，则热
量值小于对应的反应热数值。化学反应逆向进行时，其反应
热的数值不变，但符号改变。
【例题 5】(09 宁夏卷 28)(14 分)2SO2(g) + O2(g) =2SO3(g)
反应过程的能量变化如图所示。已知 1 mol SO2(g)氧化为 1
mol SO3 的ΔH=-99kJ·mol-：
(1)图中 A、C 分别表示 、 ，E 的大小对该反应的反应热
有无影响? 。该反应通常用 V2O5 作催化剂，加 V2O5 会使
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图中 B 点升高还是降低?_____，理由是 ;
(2)图中△ H =______ kJ·mol-1;
(3)V2O5 的催化循环机理可能为：V2O5 氧化 SO2 时，自
身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出
该催化循环机理的化学方程式 ;
(4)如果反应速率
υ(SO2)为 mol·L-1·min-1,则
υ(O2)=______mol·L-1·min-1、
υ(SO3) =______mol·L-1·min-1;
(5)已知单质硫的燃烧热为 296 kJ·mo l-1，计算由
S(s)生成 3 mol SO3(g)的△ H=______(要求计算过程)。
解析：(1)本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为
放热反应，可得到 A 和 C 所表示的意义，E 为活化能与反应
热无关，但是用催化剂可以降低活化能;(2)图中表示的是
2mol SO2 的反应，因此△ H=-99×2kJ·mol-1;(3)
依题意即可写出：SO2 +V2O5 =SO3+2VO2
4VO2 + O2=2V2O5;(4)依据速率之比等于化学计量数之
比
答案：(1)反应物能量 生成物能量 (2)无 降低 因为催化
剂改变了反应的历程使活化能 E 降低 (3)-198 (4) SO2
+V2O5 =SO3 +2VO2 4VO2 + O2 =2V2O5 (4)
(5))S(s) + O2(g) =2SO2(g) △ H1=-296 kJ·mol-1,
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SO2(g)+1/2O2(g) =SO3(g) △ H2=-99 kJ·mol-1
3S(s) + 9/2O2(g) =3SO3(g) △ H =3(△ H1+△ H2)=-1185
kJ·mol-1
【例题 6】(2019 年·全国Ⅱ)红磷 P(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△ H 表示生成 1mol 产物的数据)
根据上图回答下列问题
(1)P 和 Cl2 反应生成 PCl3 的热化学方程式 ;
(2)PCl5 分解生成 PCl3 和 Cl2 的热化学方程式 ;上述分解
反应是一个可逆反应，温度 T1 时，在密闭容器中加入
mol PCl5，反应达到平衡时还剩余 mol PCl5，其分解率
α1 等于 ;若反应温度由 T1 升高到 T2，平衡时 PCl5 分
解率α2，α2 α1 (填“大于”，“小于”或“等
于”)
(3)工业上制备 PCl5 通常分两步进行，先将 P 和 Cl2 反应
生成中间产物 PCl3，然后降温，再和 Cl2 反应生成 PCl5。原
因是 ;
(4)P 和 Cl2 分两步反应生成 1mol PCl5 的△ H3= ;P 和 Cl2
一步反应生成 1mol PCl5 的△ H4 △ H1(填“大于”，“小于”或
“等于”)
(5)PCl5 与足量水反应，最终生成两种酸，其化学方程式
是 。
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