专题1 重难突破2 热化学方程式的书写-【优化探究】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步导学案配套课件 苏教版（2019）

重难突破2　热化学方程式的书写 优化探究 专题1　化学反应与能量变化 1.根据反应的热量变化 [例1]　根据下列叙述写出相应的热化学方程式(反应条件均为25 ℃、101 kPa)。 (1)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量,写出表示硫燃烧的热化学方程式: 　 　 　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　。    S(s)+O2(g)===SO2(g)　ΔH=-296.8 kJ·mol-1 (1)16 g固体硫的物质的量为0.5 mol,完全燃烧时放出148.4 kJ的热量, 则1 mol固体硫完全燃烧时放出296.8 kJ的热量,则热化学方程式是S(s)+O2(g)===SO2(g)　ΔH=-296.8 kJ·mol-1。 (2)4 g氢气在O2中完全燃烧生成液态水,放出572 kJ的热量,表示氢气燃烧的热化学方程式为 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　。  (3)1 mol N2与适量的O2完全反应生成NO,吸收180 kJ热量,反应的热化学方程式为　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　。  2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH=-572 kJ·mol-1 N2(g)+O2(g)===2NO(g)　ΔH=180 kJ·mol-1 ΔH与化学方程式一一对应,利用已知反应物或生成物的质量或物质的量及对应的能量变化换算成相应化学方程式对应的ΔH,一定要标注物质的聚集状态。 2.根据化学键的键能 [例2]　SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F键需吸收的能量为160 kJ,形成1 mol S—F键释放的能量为330 kJ。则S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为　 　 　 　　 　 　。  -1 220 kJ·mol-1 (1)明确每种物质化学键的种类和数目,并按照化学计量数表示的物质的量计算。 (2)ΔH=E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能)。 3.根据能量图像 [例3]　金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。 (1)在通常状况下,　　　　(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的标准燃烧热为　　　 　 　　 　 　　　。  石墨　 -393.5 kJ·mol-1 (1)由题图可知,石墨的能量更低,更稳定。石墨的标准燃烧热指在101 kPa下,1 mol石墨完全燃烧生成CO2(g)时的反应热。 (2)24 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体72 g,该反应的热化学方程式为 　 　 　　 　 　　 　 　　 　　 　 　　 　 　　 　 　　 　 　　 　。  2C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)+CO(g)　ΔH=-504.0 kJ·mol-1 (2)石墨的质量为24 g,生成气体的质量为72 g,则参与反应的氧气的质量为48 g,24 g石墨和48 g O2反应,即2 mol C和1.5 mol O2反应,根据C、O元素守恒可求出CO2、CO的物质的量均为1 mol,放出的热量为1 mol× 110.5 kJ·mol-1+1 mol×(110.5 kJ·mol-1+283.0 kJ·mol-1)=504 kJ,故该反应的热化学方程式:2C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)+CO(g)　 ΔH=-504.0 kJ·mol-1。 4.根据盖斯定律 [例4]　火箭升空需要高能的燃料,经常用N2O4和N2H4作为燃料,工业上利用N2和H2可以合成NH3,NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。 已知:①N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)　ΔH=67.7 kJ·mol-1 ②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534.0 kJ·mol-1 ③NO2(g)⥫⥬N2O4(g)　ΔH=-26.35 kJ·mol-1 试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:　　　 　 　 　 　 　　 　　 　 　　　 　　 　 　　 　 　 　。  2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-1 083.0 kJ·mol-1 根据盖斯定律,将②×2-①-③×2得2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g)　ΔH=2×(-534.0 kJ·mol-1)-67.7 kJ·mol-1-2×(-26.35 kJ·mol-1)= -1 083.0 kJ·mol-1。 1.下列关于热化学方程式的说法正确的是(　　) A.若H2的标准燃烧热为ΔH=-a kJ·mol-1,则热化学方程式为H2+Cl2===2HCl　ΔH=-a kJ·mol-1 B.若1 mol SO2和0.5 mol O2完全反应放热98.3 kJ,则热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ·mol-1 C.若H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)　ΔH=-114.6 kJ·mol-1 D.若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)===4P(红磷,s)　ΔH=-4b kJ·mol-1 答案:D 未注明反应物和生成物的聚集状态,且H2的标准燃烧热是指在101 kPa下,1 mol H2在氧气中完全燃烧生成H2O(l)时的反应热,A错误;SO2与O2反应生成SO3为可逆反应,生成的三氧化硫的物质的量未知,无法求出生成2 mol SO3(g)时反应的ΔH,B错误;稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液发生中和反应时除生成2 mol的H2O(l)放出热量外,反应生成BaSO4沉淀时也会放出热量,反应放出热量越多,则反应热越小,故稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应, H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)　ΔH<-114.6 kJ·mol-1,C错误;1 mol白磷的质量是124 g,若31 g白磷的能量比31 g 红磷多b kJ,则1 mol白磷的能量比等质量红磷的能量多4b kJ,故白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)===4P(红磷,s)　ΔH=-4b kJ·mol-1,D正确。 2.已知:25 ℃、101 kPa时,某些物质的标准燃烧热如表所示。 B 物质(状态) CH4(g) N2H4(l) H2S(g) C2H2(g) ΔH/(kJ·mol-1) -890.3 -622.0 -562.2 -1 299.6 下列能正确表示物质的标准燃烧热的热化学方程式是(　　) A.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1 B.N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)　ΔH=-622.0 kJ·mol-1 C.H2S(g)+O2(g)===S(s)+H2O(l)　ΔH=-562.2 kJ·mol-1 D.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-2 599.2 kJ·mol-1 标准燃烧热是指在101 kPa下,1 mol物质完全燃烧的反应热。CH4的标准燃烧热的热化学方程式中的水应是液态水,故A错误;题给热化学方程式可以表示N2H4(l)的标准燃烧热,故B正确;硫化氢完全燃烧生成SO2(g)和液态水,故C错误;依据标准燃烧热的定义可知,C2H2(g)的标准燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1,故D错误。 3.煤燃烧排放的烟气中含有的SO2和NOx会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,发生的相关反应如下: ①SO2(g)+2OH-(aq)===S(aq)+H2O(l)　ΔH1=a kJ·mol-1 ②ClO-(aq)+S(aq)===S(aq)+Cl-(aq)　ΔH2=b kJ·mol-1 ③CaSO4(s)===Ca2+(aq)+S(aq)　ΔH3=c kJ·mol-1 ④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)　ΔH4=d kJ·mol-1 下列有关说法正确的是(　　) A.随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐减小 B.反应①②均为氧化还原反应 C.反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)===CaSO4(s)+2H2O(l)的ΔH=-c kJ·mol-1 D.d=a+b+c 答案:A A项,由反应①和④可知,随着吸收反应的进行,不断消耗OH-,因此吸收剂溶液的pH逐渐减小,正确;B项,反应①没有元素化合价发生变化,不是氧化还原反应,错误;C项,反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)===CaSO4(s)+2H2O(l)的离子方程式为Ca2++S+2OH-+2H+===CaSO4↓+2H2O,该离子反应不是反应③的逆反应,因此该反应的ΔH≠-c kJ·mol-1,错误;D项,根据盖斯定律,可得④=①+②-③,所以d=a+b-c,错误。 4.根据碘与氢气反应的热化学方程式: (ⅰ)I2(?)+H2(g)⥫⥬2HI(g)　ΔH=-9.48 kJ·mol-1 (ⅱ)I2(?)+H2(g)⥫⥬2HI(g)　ΔH=26.48 kJ·mol-1 下列判断正确的是(　　) A.反应(ⅰ)中的I2为固态,反应(ⅱ)中的I2为气态 B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ C.反应(ⅰ)的生成物比反应(ⅱ)的生成物稳定 D.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJ B 反应(ⅰ)放出能量,反应(ⅱ)吸收能量,故反应(ⅰ)中I2的能量高,为气态,反应(ⅱ)中I2为固态,故A项错误;根据盖斯定律,(ⅱ)-(ⅰ)即得到I2(s)⥫⥬I2(g)　ΔH=35.96 kJ·mol-1,说明1 mol固态碘与1 mol 气态碘所含的能量相差35.96 kJ,故B项正确;两个反应的生成物为相同状态的同种物质,其稳定性相同,故C项错误;254 g I2(g)和2 g H2(g)的物质的量均为1 mol,因反应(ⅰ)是可逆反应,转化率达不到100%,则反应放热小于9.48 kJ,故D项错误。 5.热力学标准态(298.15 K、101 kPa)下,由稳定单质发生反应生成1 mol化合物的反应热叫做该化合物的生成热(ΔH)。图甲为ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试回答下列问题。 (1)①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:____________________________________________。  ②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为_____________________________________。  (2)在25 ℃、101 kPa下,已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ,该反应的热化学方程式是__________________________________________________________。  非金属元素氢化物越稳定,生成热ΔH越小 H2Se(g)===Se(s)+H2(g)　ΔH=-81 kJ·mol-1 SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)　ΔH=-1 520.0 kJ·mol-1 (2)SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH4+2O2SiO2 +2H2O,由化学方程式可知,1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子,故热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)　ΔH=-1 520.0 kJ·mol-1。 (3)根据图乙写出反应CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)的热化学方程式: ______________________________________________________。  CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH=-91 kJ·mol-1 (3)由图乙可知,CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH=419 kJ·mol-1 -510 kJ·mol-1=-91 kJ·mol-1,故该反应的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH=-91 kJ·mol-1。 (4)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为 TiO2―→TiCl4 Ti 已知:Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1 Ⅱ.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)　ΔH=-566 kJ·mol-1 Ⅲ.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)　ΔH=141 kJ·mol-1 ①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=　　　　　　　。  ②反应TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是__________________________________________________________。  -80 kJ·mol-1 防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用 (4)①根据盖斯定律,由2×Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ可得:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)　ΔH=-80 kJ·mol-1。 $$