热化学方程式的书写与判断-高考化学专题

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1、考点30 热化学方程式的书写与判断1定义表示参加反应的物质的物质的量和反应热关系的化学方程式。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。如H2(g)+O2(g)H2O(g)H=241.8 kJmol1表示的意义为1 mol H2(g)和 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)时放出241.8 kJ的热量。3热化学方程式的书写与判断（1）热化学方程式的书写步骤步骤1 写方程写出配平的化学方程式；步骤2 标状态用“s”、“l”、“g”、“aq”标明物质的聚集状态；步骤3 标条件标明反应物的温度和压强(101 kPa、25 时可不标注)；步骤4 标H在方程式后写

2、出H，并根据信息注明H的“+”或“”；步骤5 标数值根据化学计量数计算写出H的数值及单位。H的单位一般为kJmol1。（2）热化学方程式的判断检查是否标明聚集状态。检查H的“+”“”是否与吸热、放热一致。反应热H的单位是否为“kJmol1”。检查H的数值是否与反应物或生成物的物质的量一致。表示燃烧热的热化学方程式，还要注意是否生成了稳定的氧化物。书写热化学方程式的注意事项（1）注意测定的条件：需注明反应热测定的温度和压强，如不注明条件，即指25，1.01105 Pa。（2）注意H的标注：化学方程式的右边必须写上H，若为吸热反应，H为“+”，若为放热反应，H为“”，单位一般为kJ/mol或kJm

3、ol1；根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则H的数值也加倍；若反应逆向进行，则H改变符号，但绝对值不变。（3）注意物质的聚集状态：反应热的数值和符号与反应物和生成物的聚集状态有关，因此必须注明物质的聚集状态（s、l、g、aq）才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不需要标出“”和“”。（4）注意化学计量数：热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数；而普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。（5）注意H单位的意义：热化学方程式中，H的单位为kJmol1。这里的“mol1”不表示具体

4、物质，而是表示“1 mol反应”或“1 mol反应进度”，指“1 mol特定的反应组合”。如“H2(g)+O2(g)H2O（1） H=285. 8 kJmol1”，“1 mol反应”指“1 mol H2(g)与 mol O2(g)生成1 mol H2O(l)”这一特定反应组合。（6）注意可逆反应H的意义：不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的H都表示反应进行到底时的能量变化。4化学方程式与热化学方程式的比较化学方程式热化学方程式化学计量数整数，既可以表示微粒个数，又可以表示物质的量既可以是整数也可以是分数，只表示该物质的物质的量物质状态不要求注明必须在化学式后注明正负号及单位无必须注明意义表明

5、了化学反应中的物质变化不仅表明化学反应中的物质变化，还表明了化学反应中的能量变化遵循规律质量守恒质量守恒和能量守恒考向一 热化学方程式的正误判断典例1 标准状况下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知HH、HO和O=O键的键焓H分别为436 kJmol1、463 kJmol1和495 kJmol1。下列热化学方程式正确的是AH2O (g)= H2(g)O2(g)H 485 kJmol1BH2O (g)=H2(g)O2(g)H485 kJmol1C2H2(g) O2 (g)=2H2O(g)H 485 kJmol1D2H2(g) O2(g)=2H2O(g)H 485 kJmol1【解析

6、】1 mol的气态水分解产生1 mol的氢气和 mol 的氧气的能量变化是2463 kJ436 kJ495 kJ242.5 kJ，因此热化学方程式为H2O(g)=H2(g)O2(g)H242.5 kJmol1，A、B错误；2 mol的气态水分解产生2 mol的氢气和1 mol的氧气的能量变化是485 kJ，物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等，即热化学方程式是2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJmol1，C错误，D正确。【答案】D1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，

7、放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=+890.3 kJmol1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=890.3 kJmol1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) H=890.3 kJmol12H2(g)+O2(g)2H2O(l) H=571.6 kJmol1A仅有 B仅有 C仅有 D全部符合要求判断热化学方程式正误的“五审”考向二 书写热化学方程式典例1 根据信息书写热化学方程式（1）化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：已知AX3的熔点和

8、沸点分别为93.6 和76 ，AX5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_。（2）在25 、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。（3）在一定条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应生成氨气，达到平衡时N2的转化率为25%，放出Q kJ的热量，写出N2与H2反应的热化学方程式为_。（4）化学反应N23H22NH3的能量变化如图所示试写出N2(g)和H2(g)反应生

9、成NH3(l)的热化学方程式：_。（5）NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气，在25 、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是_。【解析】（1）室温时AX3为液态(l)，AX5为固态(s)。（2）根据碳原子守恒有：C2H5OH2CO22CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。（3）1 mol N2完全反应放出的热量为 kJ4Q kJ，故N2(g)3H2(g)2NH3(g)H4Q kJmol1。（4）根据箭头的指向可知a、b、c均为正值。（5）消耗1 mo

10、l NaBH4(s)放热38 kJ216 kJ。【答案】（1）AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8 kJmol1（2）C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H2Q kJmol1（3）N2(g)3H2(g)2NH3(g)H4Q kJmol1（4）N2(g)3H2(g)2NH3(l)H2(abc) kJmol1（5）NaBH4(s)2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g) H216 kJmol12CuCl(s)与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

11、化学方程式是_。书写热化学方程式的常见失误点（1）忽视H的正负。（2）忽视H的数值与化学计量数有关。化学计量数发生变化时，H的数值要相应变化。（3）漏写或错写物质的状态。1下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A已知P(s，白磷)P(s，红磷) HbD已知 NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) H=57.3 kJmol1，则含 40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ 的热量225 、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJmol1，辛烷的燃烧热为5 518 kJmol1。下列热化学方程式书写正确的是A2H

12、(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H57.3 kJmol1BKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 518 kJmol1D2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 518 kJmol13一定条件下，化学反应2H2O2=2H2O的能量变化如图所示，则反应的热化学方程式可表示为A.H2(g)O2(g)=H2O(g)H(ab) kJmol1B.2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2(ba) kJmol1C.H2

13、(g)O2(g)=H2O(l)H(bca) kJmol1D.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2(abc) kJmol14.25 、101 kPa下，煤炭、氢气、天然气和甲醇(CH3OH)等几种燃料的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是33 kJg1、143 kJg1、56 kJg1、23 kJg1，则下列热化学方程式正确的是A.C(s)O2(g)=CO(g)H396 kJmol1B.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H896 kJmol1C.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H286 kJmol1D.CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)

14、2H2O(l)H736 kJmol15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)H57.3 kJmol1，则H2SO4和Ba(OH)2反应：H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)的反应热H2(57.3)kJmol1B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)2H2(g)H192.9 kJmol1, 则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJmol1CH2(g)的燃烧热是285.8 kJmol1，则2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1D葡萄糖的燃烧热是2

15、800 kJmol1，则 C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l) H1 400 kJmol16工业生产硫酸的过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是A2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=196.6 kJmol1B2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=98.3 kJmol1CSO2(g)+O2(g)SO3(g) H=+98.3 kJmol1DSO2(g)+O2(g)SO3(g)

16、 H=49.2 kJmol17请结合题中数据，写出对应的热化学方程式。（1）16 g CH3OH(l)与适量O2反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出683.4 kJ热量。（2）1 mol CH4和足量水蒸气反应生成CO气体和氢气吸收216 kJ热量。（3）1 mol H2和足量Cl2反应生成HCl气体，放出183 kJ热量。（4）25 、101 kPa时，N2(g)和H2(g)反应生成 2 mol NH3(g)，放出92.2 kJ热量。（5）稀溶液中，1 mol H2SO4与NaOH溶液完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出表示中和热的热化学方程式。（6）25 、101 kPa时，a

17、 g C与足量O2反应生成CO2气体时，放出b kJ热量。8如图甲所示，已知A、B、C都是中学常见的单质，且其中有一种是金属，有一种是气体单质，图示其余物质均是化合物，G是淡黄色的固体，I中A、C两种短周期元素的原子个数之比为12，且图甲中所涉及的反应除外均是化合反应。（1）I的化学式为，反应的化学方程式为_。（2）已知反应、中每消耗1 mol B时能量的变化分别为Q1 kJ、Q2 kJ，写出由C、B直接反应生成G的热化学方程式。（3）450 时，反应B+DE的能量关系如图乙所示(图中反应物的量为理论上恰好生成1 mol E时所对应的量)，则此条件下该反应的反应热为(填字母)。a.E2-E1b

18、.EC-ECc.E1-E2 d.E112019天津卷节选多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。回答下列问题：硅粉与在300时反应生成气体和，放出热量，该反应的热化学方程式为_。的电子式为_。22017天津卷节选0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为_。32016天津卷节选下表为元素周期表的一部分。碳氮YX硫Z回答下列问题（4）X与Z两元素的单质反应生成1 mol X的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为69和58，写出

19、该反应的热化学方程式：_。42016四川卷节选工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸。已知25，101 kPa时：CaO(s)+H2SO4(l)CaSO4(s)+H2O(l) H=271 kJ/mol5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) H=937 kJ/mol则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_。52015天津卷节选随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答问题：（4）已知1 mol e的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，

20、放出255.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。变式拓展1【答案】B【解析】甲烷燃烧是放热反应H0，错；甲烷完全燃烧生成稳定氧化物液态水，对、错；H2生成稳定氧化物液态水，物质的量增加一倍，H数值增加一倍，正确。2【答案】4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s)H=177.6 kJmol1(合理答案均可)【解析】CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体，根据质量守恒定律推知该黑色固体为CuO，反应方程式为4CuClO2=2CuCl22CuO。每消耗1 mol CuCl(s)放出44.4 kJ热量，则消耗4 mol CuCl(s)放出177.6 kJ

21、热量，热化学方程式为4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s)H=177.6 kJmol1。考点冲关1【答案】D【解析】本题考查了热化学方程式、反应热和焓变的相关知识。A、P(s，白磷)P(s，红磷) H0，红磷能量小于白磷，则白磷比红磷活泼，红磷比白磷稳定，错误；B、氢气的燃烧热是值1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，单位是kJ/mol，气态水不是稳定氧化物，2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=483.6 kJmol1，则燃烧热483.6/2 kJ/mol=241.8 kJmol1，错误；C、已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)H=a kJmol1、2C

22、(s)+O2(g)2CO(g) H=b kJmol1，一氧化碳转化为二氧化碳是放热过程；焓变包含负号，即a、b包含正负号，则H=a kJmol1H=b kJmol1，ab，错误；D、已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) H=57.3 kJmol1，指1 mol NaOH和1 mol HCl溶液发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量为57.3 kJ，则1 mol NaOH与强酸反应放出57.3 kJ的热量，醋酸是弱酸，其电离过程是吸热过程，40.0 g即1 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ的热量，正确；故选D。2【答案】B【解析】

23、A项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成1 mol H2O(l)时的反应热，二是当有BaSO4沉淀生成时，反应放出的热量会增加，生成1 mol H2O(l)时放出的热量大于57.3 kJ，错误；C项，燃烧热是指1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所产生的热量，产物中的水应为液态水，错误；D项，当2 mol辛烷完全燃烧时，产生的热量为11 036 kJ，且辛烷应为液态，错误。3【答案】D【解析】由图可知，A项，H(ab) kJmol1；B项，H2(ab) kJmol1；C项，H(abc) kJmol1；D项，H2(abc) kJmol1。4【答案】B【解析】煤炭的热值是

24、33 kJg1，则12 g煤炭完全燃烧放出的热量为396 kJ，所以热化学方程式为C(s)O2(g)=CO2(g)H396 kJmol1，A错误；天然气的热值是56 kJg1，则16 g CH4完全燃烧放出的热量为896 kJ，所以热化学方程式：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H896 kJmol1，B正确；氢气的热值是143 kJg1，则4 g H2完全燃烧放出的热量为572 kJ，所以热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1，C错误；甲醇(CH3OH)的热值是23 kJg1，则32 g CH3OH完全燃烧放出的热量为736 kJ，所以热

25、化学方程式：CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H736 kJmol1，D错误。5【答案】D【解析】反应过程中除了H和OH反应放热，BaSO4沉淀的生成也伴随有沉淀热的变化，即H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H2(57.3)kJmol1，故A错误；CH3OH(g)的燃烧热为1 mol甲醇蒸气燃烧转化为二氧化碳和液态水放出的热量，不能生成氢气，故B错误；H2(g)的燃烧热是285.8 kJmol1，则2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1,2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1，液态水转化为气态水是吸热的，故C错误；由葡

26、萄糖的燃烧热是2 800 kJmol1可知，0.5 mol葡萄糖完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为1 400 kJ，即C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1，故D正确。6【答案】A【解析】根据题意可知，实际参加反应的SO2为1 mol，即1 mol SO2和0.5 mol O2完全反应时，放出热量98.3 kJ，那么当2 mol SO2完全反应时，即可放出热量196.6 kJ，A项正确。7【答案】（1）CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-1 366.8 kJ/mol（2）CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(

27、g)H=+216 kJ/mol（3）H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H=-183 kJ/mol（4）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.2 kJ/mol（5）H2SO4(aq)+NaOH(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJ/mol（6）C(s)+O2(g)CO2(g)H=- kJ/mol【解析】（5）由中和热的定义可知，1 mol NaOH与mol H2SO4反应生成1 mol水时放热57.3 kJ。（6）根据a g C反应生成CO2放出b kJ热量，结合正比关系，可求出1 mol C反应生成CO2放出 kJ热量，由于放热反应，即H0，据此可写出热

28、化学方程式。8【答案】（1）Na2S2SO3+2Na2O22Na2SO4+O2（2）2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)H=-(Q1+Q2) kJmol-1（3）ab【解析】（1）由G的颜色及生成过程知，G为Na2O2，由此推知B是O2，C是Na；由A与钠反应生成原子个数之比为12 的化合物I知，A是S，I为Na2S，D为SO2，E为SO3。SO3与Na2O2反应生成Na2SO4与O2。（2）因4Na(s)+O2(g)2Na2O(s)H1=-Q1 kJmol-1，2Na2O(s)+O2(g)2Na2O2(s)H2=-Q2 kJmol-1，将两式相加后除以2，得2Na(s)+O2(g)Na2

29、O2(s) H=-(Q1+Q2)kJmol-1。（3）由物质的能量与反应热的关系知，SO2、O2转化为SO3的反应热为E2-E1或EC-EC，选ab。【备注】书写热化学方程式时应注意的问题（1）H的符号：H只能写在热化学方程式的右边，且中间留空格。若为放热反应，H0。H的单位常用kJ/mol或 kJmol-1。（2）物质的状态：反应物和生成物的状态不同，H也不同。因此，书写热化学方程式必须注明物质的状态。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用标“”和“”。（3）化学计量数：由于H与参加反应的物质的物质的量有关，所以化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与H

30、相对应，若化学计量数加倍，则H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。直通高考1【答案】I. 【解析】I.书写热化学方程式时一定要标注出各物质的状态，要将热化学方程式中焓变的数值与化学计量数对应。本题的反应温度需要标注为条件；参加反应的物质是固态的Si、气态的HCl，生成的是气态的SiHCl3和氢气，反应条件是300，配平后发现SiHCl3的化学计量数恰好是1，由此可顺利写出该条件下的热化学方程式：Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g) H=-225kJmol-1；SiHCl3中硅与1个H、3个Cl分别形成共价单键，由此可写出其电子式为：，注

31、意别漏标3个氯原子的孤电子对；2【答案】2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)TiCl4(l)+2CO(g) H=85.6 kJmol1【解析】0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，配平方程式，可知2 mol Cl2反应放热85.6 kJmol1，由此可得该反应的热化学方程式为2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g) H=85.6 kJmol1。3【答案】（4）Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) H=687kJ/mol【解析】根据元素周期表的结构，可知

32、X为Si元素，Y为O元素；Z为Cl元素；（4）根据书写热化学方程式的方法，该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) H=687kJ/mol，故答案为：Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) H=687kJ/mol。4【答案】Ca5(PO4)3F (s)+ 5H2SO4(l)5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) H =418 kJ/mol【解析】已知25，101 kPa时：CaO(s)+H2SO4(l)CaSO4(s)+H2O(l) H=271 kJ/mol，5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l)

33、H=937 kJ/mol；根据盖斯定律：5得Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是Ca5(PO4)3F(s)+ 5H2SO4(l) 5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) H =418 kJ/mol。5【答案】（4）2Na(s)+O2(g)Na2O2(s) H=511kJmol1【解析】从图中的化合价和原子半径的大小，可以退出x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素。（4）1 mol Na的单质在足量O2中燃烧，放出255.5 kJ热量，则该反应的热化学方程式为：2Na(s)+O2(g) Na2O2(s) H=511 kJmol1。