课时作业8：1.1.1 焓变 反应热

第一章化学反应与能量
第一节化学反应与能量的变化
第1课时焓变反应热
[基础过关]
一、放热反应和吸热反应
1．下列说法不正确的是()
A．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化
B．对于ΔH>0的反应，反应物的能量小于生成物的能量
C．放热反应都不需要加热就能发生
D．吸热反应在一定条件(如常温、加热等)下也能发生
2．下列反应属于吸热反应的是()
A．炭燃烧生成一氧化碳
B．中和反应
C．锌粒与稀硫酸反应制取H2
D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
二、反应热、焓变
3．下列说法中正确的是()
A．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B．反应放热时，ΔH>0；反应吸热时，ΔH<0
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓4．在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用ΔH1和ΔH2表示：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2
则()
A．ΔH2>ΔH1B．ΔH1>ΔH2
C．ΔH1＝ΔH2D．无法确定
5.科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。

已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量，断裂1 mol N≡N
键吸收941 kJ 热量，则( ) A ．N 4的熔点比P 4高
B ．1 mol N 4气体转化为N 2时要吸收724 kJ 能量
C ．N 4是N 2的同系物
D ．1 mol N 4气体转化为N 2时要放出724 kJ 能量 三、热化学方程式
6．已知H 2(g)＋F 2(g)===2HF(g) ΔH ＝－270 kJ·mol －
1，下列说法正确的是( ) A ．2 L 氟化氢气体分解成1 L 氢气与1 L 氟气吸收 270 kJ 热量
B ．1 mol 氢气与1 mol 氟气反应生成2 mol 液态氟化氢放出的热量小于270 kJ
C ．在相同条件下，1 mol 氢气与1 mol 氟气的能量总和大于2 mol 氟化氢气体的能量
D ．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ 热量
7．根据热化学方程式：S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝a kJ·mol －
1(a ＝－297.2)。

分析下列说法，其中不正确的是( )
A ．S(s)在O 2(g)中燃烧的反应是放热反应
B ．S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝b kJ·mol －
1，则a >b
C ．1 mol SO 2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O 2(g)所具有的能量之和
D ．16 g 固态硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6 kJ 的热量
8．由氢气和氧气反应生成1 mol 水蒸气放出241.8 kJ 的热量，1 g 水蒸气转化为液态水放出2.45 kJ 的热量，则下列热化学方程式书写正确的是( ) A ．H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(l)
ΔH ＝－285.9 kJ·mol －
1 B ．H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(l)
ΔH ＝－241.8 kJ·mol －1 C ．H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(l)
ΔH ＝＋285.9 kJ·mol －1 D ．H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(g)
ΔH ＝＋241.8 kJ·mol －1 9．化学反应N 2＋3H 2
2NH 3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( )
A ．N 2(g)＋3H 2(g)
2NH 3(l)
ΔH ＝2(a －b －c )kJ·mol －
1 B ．N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)
ΔH ＝2(b －a )kJ·mol －
1 C.12N 2(g)＋3
2
H 2(g)NH 3(l)
ΔH ＝(b ＋c －a )kJ·mol －1 D.12N 2(g)＋3
2H 2(g)NH 3(g)
ΔH ＝(a ＋b )kJ·mol －
1 [能力提升]
10.已知下列化学键的键能：
化学键 H —H N —H N ≡N 键能(kJ·mol －
1)
436
391
946
(1)
(2)1 mol N 2完全反应生成NH 3的反应热为______________________，1 mol H 2完全反应生成NH 3的反应热为__________________________________________。

11．下表中的数据是断裂1 mol 物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：
物质 Cl 2 Br 2 I 2 H 2 HCl HI HBr 键能/kJ· mol －
1
243
193
151
436
431
298
366
(1)下列物质本身具有的能量最低的是________。

A ．H 2 B ．Cl 2 C ．Br 2
D ．I 2
(2)下列氢化物本身具有的能量最低的是________。

A．HCl B．HBr
C．HI D．HF
(3)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是__________。

12．已知：在热力学标准状态(298 K、1.01×105Pa)下，由稳定的单质发生反应生成1 mol 化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。

下图为氧族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。

试完成下列问题：
(1)写出氧族元素中含有18e－的两种氢化物的电子式：__________________________。

(2)请你归纳：非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系：______
________________________________________________________________________。

(3)写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：__________。

[拓展探究]
13．化学键的键能是原子间形成(或断裂)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。

以下是部分共价键键能的数据：H—S：364 kJ·mol－1、S—S：266 kJ·mol－1、S===O：522 kJ·mol－1、H—O：464 kJ·mol－1。

(1)试根据这些数据计算下面这个反应的反应热：
2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)ΔH＝－Q kJ·mol－1，反应产物中的S实为S8，实际分子是一个8元环状分子(即)，则Q＝____________。

(2)标准状况下，将a L H2S与b L SO2混合进行上述反应，当a>2b时，反应放热____________kJ·mol－1；当a<2b时，反应放热______________kJ·mol－1。

(3)H2O(l)===H2O(g)ΔH＝＋44 kJ·mol－1，试写出H2S和SO2反应生成H2O(g)的热化学方程式：
________________________________________________________________________。

答案精析
1．C [化学反应中既有物质变化，又有能量变化，A 正确；ΔH >0的反应为吸热反应，则反应物的能量小于生成物的能量，B 正确；有些放热反应需要加热或点燃才能引发，C 错误；有些吸热反应如Ba(OH)2·8H 2O 和NH 4Cl 在常温下就能反应，D 正确。

] 2．D [物质燃烧、酸碱中和、金属与水或酸的置换反应都为放热反应。

]
3．C [放热反应的ΔH <0，吸热反应的ΔH >0；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓不一定高于生成物的总焓；焓变是指在一定条件下化学反应的反应热，不仅是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化。

]
4．B [气态水液化时释放能量，放热越少，ΔH 越大。

] 5．D
6．C [在热化学方程式中，ΔH 的值与具体化学反应相对应，各物质前的计量数不再表示粒子数目，只表示物质的“物质的量”，故A 、D 错误；HF(g)―→HF(l)会放出热量，故B 项中放出热量应大于270 kJ ，B 错；因该反应放热，故C 正确。

]
7．D [由题中条件可知：反应的热效应ΔH ＝a kJ·mol －
1＝－297.2 kJ·mol －
1，可知该反应的
正反应为放热反应，故D 错误。

] 8．A
9．A [12 mol N 2(g)与32 mol H 2(g)完全反应生成1 mol NH 3(g)时放热(b －a )kJ ，生成1 mol NH 3(l)
时放热(b ＋c －a )kJ ，故A 正确。

]
10．(1)放热 (2)ΔH ＝－92 kJ·mol －
1 ΔH ＝－30.7 kJ·mol －
1
解析 (1)反应N 2(g)＋3H 2(g)===2NH 3(g)过程中，共断裂1 mol N ≡N 和3 mol H —H ，形成6 mol N —H ，则断键共吸热为946 kJ·mol －
1×1 mol ＋436 kJ·mol －
1×3 mol ＝2 254 kJ ，形成N —H 共放热＝391 kJ·mol －
1×6 mol ＝2 346 kJ ，由于放出热量＞吸收热量，故反应放热。

(2)1 mol N 2完全反应生成NH 3的反应热为ΔH ＝－(2 346－2 254)kJ·mol －
1＝－92 kJ·mol －
1，而1 mol H 2只与1
3
mol N 2反应，所以1 mol H 2完全反应生成NH 3的反应热为ΔH ＝－92 kJ·mol
－1
×13
＝－30.7 kJ·mol －1。

11．(1)A (2)D (3)放热 (4)Cl 2
12．(1)
(2)非金属元素氢化物越稳定，ΔH 越小 (3)H 2Se(g)===Se(s)＋H 2(g) ΔH ＝－81 kJ·mol －
1
13．(1)154 (2)154b 22.4 154a
44.8
(3)2H 2S(g)＋SO 2(g)===3S(s)＋2H 2O(g) ΔH ＝－66 kJ·mol －
1
解析 (1)反应可以改写成：2H 2S(g)＋SO 2(g)===3
8S 8(s)＋2H 2O(l)，根据公式：ΔH ＝反应物的
键能总和－生成物的键能总和＝4×364 kJ·mol －1
＋2×522 kJ·mol
－1
－3×266 kJ·mol
－1
－
4×464 kJ·mol －
1＝－154 kJ·mol －
1。

(2)当a >2b 时，H 2S 过量应依据SO 2的量计算；当a <2b 时，SO 2过量应依据H 2S 的量计算。

(3)1 mol 液态水变成气态水需吸热44 kJ ，则由第(1)题可知生成H 2O(g)时共放热(154－2×44)kJ ＝66 kJ 。