第一章 专题突破一 ΔH大小比较及热化方程式的书写-【金版新学案】2024-2025学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书word（人教版2019，单选版）

一、反应热(ΔH)的比较 1.ΔH大小比较时注意事项 ΔH是有“＋”“－”的，比较时要带着符号比较。 (1)吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”，所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。 (2)放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。 2.常见的几种ΔH大小比较方法 (1)如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍 例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1。 其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。 (2)同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同 在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三种状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。 如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH1＝－a kJ·mol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH2＝－b kJ·mol－1 (3)反应物晶体类型不同，生成物相同的反应，反应热不同 如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 (4)根据反应进行的程度比较反应热大小 ①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越 学生用书↓第12页 小，如C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。 ②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。 (5)中和反应中反应热的大小不同 ①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。 ②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。 ③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。 针对练1.分别向1 L 0.5 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸，②稀硫酸，③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列关系正确的是(　　) A.ΔH1＞ΔH2＞ΔH3　　　 B.ΔH1<ΔH2<ΔH3 C.ΔH1＞ΔH2＝ΔH3 D.ΔH1＝ΔH2<ΔH3 答案：B 解析：混合时浓硫酸在被稀释的过程中放热；浓、稀硫酸在与Ba(OH)2反应时还会形成BaSO4沉淀，Ba2＋、SO之间形成化学键的过程中也会放出热量。因放热反应的ΔH取负值，故ΔH1<ΔH2<ΔH3。 针对练2.已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH1； CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　 ΔH2； 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　 ΔH3； 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　 ΔH4； 3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　 ΔH5。 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　) A.ΔH1<0，ΔH3>0　　　 B.ΔH2>0，ΔH4>0 C.ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D.ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 答案：C 解析：C(s)＋O2(g)===CO2(g)和2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)都是燃烧，都是放热反应，因此ΔH1<0，ΔH3<0，故A错误；CO2(g)＋C(s)===2CO(g)为吸热反应，则ΔH2>0，4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)是放热反应，则ΔH4<0，故B错误；①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1，②CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2，③2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3，由盖斯定律可知①＝②＋③，因此ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故C正确；③2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3，④4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4，⑤3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5由盖斯定律可知③＝×④＋×⑤，因此ΔH3＝ΔH4＋ΔH5，故D错误；故答案选C。 针对练3.已知：①S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1； ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2； ③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH3； ④2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH4； ⑤SO2(g)＋2H2S(g)===3S(s)＋2H2O(l)　ΔH5。 下列关于上述反应焓变的判断不正确的是(　　) A.ΔH1<ΔH2 B.ΔH3<ΔH4 C.ΔH5＝ΔH3－ΔH2 D.2ΔH5＝3ΔH3－ΔH4 答案：B 解析：等量的S具有的能量：S(g)>S(s)，则等量的S(g)完全燃烧生成SO2(g)放出的热量多，故ΔH1<ΔH2，A正确；等量的H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)放出的热量比不完全燃烧生成S(s)放出的热量多，则ΔH3>ΔH4，B错误；根据盖斯定律，由③－②可得⑤，则有ΔH5＝ΔH3－ΔH2，C正确；根据盖斯定律，由③×3－⑤×2可得④，则2ΔH5＝3ΔH3－ΔH4，D正确。 学生用书↓第13页 二、热化学方程式的书写 1.热化学方程式的书写——四步骤 2.书写热化学方程式需注意的问题 (1)热化学方程式中各物质的化学计量数表示物质的量，可以是分数，且化学计量数必须与ΔH相对应，若化学计量数加倍，则ΔH的数值也要加倍。 (2)正、逆反应的ΔH，其绝对值相等，符号相反。 (3)ΔH的单位为kJ·mol－1(或kJ/mol)，它并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指“每摩尔反应”。 如H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH＝－92.3 kJ/mol表示1 mol该反应[即0.5 mol H2(g)与0.5 mol Cl2(g)反应生成1 mol HCl(g)]放出92.3 kJ热量。 (4)书写热化学方程式的三个特殊要求： ①热化学方程式中不用注明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。 ②由于已经注明了物质的聚集状态，所以在热化学方程式中不再用“↑”“↓”来标记气体生成物和难溶生成物。 ③热化学方程式中一般用“===”(可逆反应中用“”)，即便是有机反应的热化学方程式中也不用“―→”。 针对练4.在常温常压下，1 g H2在足量Cl2中完全燃烧生成HCl气体，放出92.3 kJ的热量。下列热化学方程式中正确的是(　　) A.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－92.3 kJ·mol－1 B.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝＋92.3 kJ·mol－1 C.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝＋184.6 kJ·mol－1 D.2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋184.6 kJ·mol－1 答案：D 解析：H2在Cl2中燃烧生成HCl气体，1 g H2完全燃烧放出92.3 kJ的热量，则1 mol (2 g) H2完全燃烧放出184.6 kJ的热量，化学反应放出热量，ΔH为“－”，则H2在Cl2中完全燃烧生成HCl气体的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·mol－1。一个放热反应的逆反应是吸热反应，并且在其他条件相同时，ΔH是原ΔH的相反数。则该题的四个选项中只有D是正确的。 针对练5.在 25 ℃、101 kPa 下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是(　　) A.CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH＝＋725.76 kJ·mol－1 B.2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 451.52 kJ·mol－1 C.2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1 D.2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝＋1 451.52 kJ·mol－1 答案：B 解析：1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，则1 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热为22.68 kJ×32＝725.76 kJ，且物质的量与热量成正比，则甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1或2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 451.52 kJ·mol－1。 针对练6.根据下列图示，写出反应的热化学方程式。 图①：________________________________________________________________________； 图②：________________________________________________________________________。 答案：①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ/mol ②CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41 kJ/mol 课时测评4　ΔH大小比较及热化学方程式的书写 (时间：45分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－8题，每题8分，第9题9分，第10题15分，第11题12分，共100分) 题组一　ΔH的大小比较 1.已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨)　 ΔH＝－1.9 kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH1 C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH2 根据已知反应所得出的结论正确的是(　　) A.ΔH1＝ΔH2　　　　 B.ΔH1＞ΔH2 C.ΔH1＜ΔH2 D.金刚石比石墨稳定 答案：C 解析：已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨)　ΔH＝－1.9 kJ·mol－1，则相同量的金刚石和石墨，金刚石的能量高，燃烧放出的热量多，则ΔH1＜ΔH2＜0，能量越高越不稳定，则石墨稳定；故C正确，A、B、D错误。 2.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是(　　) A.ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B.ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 C.ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D.ΔH1＞ΔH3＞ΔH2 答案：D 解析：因为稀醋酸是弱酸，电离时吸热，浓硫酸溶于水时会放出较多热量，故中和反应时放出的热量：Q(浓硫酸)＞Q(稀硝酸)＞Q(稀醋酸)，又因放热反应中焓变为负值，则ΔH2＜ΔH3＜ΔH1，因而选D。 3.已知：a.C2H2(g)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH＜0；b.2CH4(g)===C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH＞0。以下三个热化学方程式： ①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　 ΔH1 ②C(s)＋H2(g)===C2H2(g)　 ΔH2 ③C(s)＋H2(g)===C2H4(g)　 ΔH3 则ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是(　　) A.ΔH2＞ΔH3＞ΔH1 B.ΔH3＞ΔH2＞ΔH1 C.ΔH3＞ΔH1＞ΔH2 D.ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 答案：A 4.下列各组热化学方程式中，ΔH1＜ΔH2的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　 ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH1 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH2 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　 ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH2 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2 A.① B.②③④ C.④ D.①②③ 答案：A 5.已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　 ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　 ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　 ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH4＝d kJ·mol－1 下列关系中正确的是(　　) A.a＜c＜0　　　　　 B.b＞d＞0　 C.2a＝b＜0 D.2c＝d＞0 答案：C 解析：热化学方程式中化学计量数表示物质的量，水从气态变为液态，放热，所以①与③比较，③放出的热量多，焓变小于零的反应是放热的，所以0＞a＞c，②与④比较，④放出的热量多，所以0＞b＞d，热化学方程式中化学计量数变化，焓变随之变化，所以b＝2a＜0，d＝2c＜0，故选C。 6.同温同压下，已知下列各反应为放热反应，下列各热化学方程式中焓变最大的是(　　) A.2H2(l)＋O2(l)===2H2O(g)　 ΔH1 B.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　 ΔH2 C.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH3 D.2H2(l)＋O2(l)===2H2O(l)　 ΔH4 答案：A 解析：相同质量的同种物质，气态时的能量＞液态时的能量＞固态时的能量，氢气的燃烧为放热反应，所以当反应物全为液态，生成物为气态时，反应放出的热量最少，即焓变的绝对值最小，焓变最大。 题组二　热化学方程正误判断 7.下列热化学方程式正确的是(ΔH的绝对值均正确)(　　) A.C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 367.0 kJ/mol(燃烧热) B.NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝＋57.3 kJ/mol(中和热) C.S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－269.8 kJ/mol(反应热) D.C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝－116.2 kJ/mol(反应热) 答案：C 解析：燃烧热要求纯物质的物质的量必须为1 mol，得到的氧化物必须是指定产物，H2O的状态必须为液态，A项错误；中和反应是放热反应，ΔH小于0，B项错误；热化学方程式的书写注明了物质的聚集状态、ΔH正负号、数值、单位，C项正确；该反应为吸热反应，ΔH大于0，D项错误；答案选C。 8.下列热化学方程式正确的是(　　) A.2SO2＋O22SO3　 ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 B.C(s)＋O2(g)===CO(g)　 ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1 C.H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　 ΔH＝－241.8 kJ D.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 答案：D 解析：热化学方程式中需要注明物质的聚集状态，即应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，A项错误；该反应为放热反应，焓变应该为负，B项错误；反应焓变单位为kJ·mol－1，C项错误；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，满足热化学方程式的书写要求，D项正确；答案选D。 9.(9分)已知两个氢气燃烧生成水的热化学方程式： H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝b kJ·mol－1 请回答下列问题(|b|表示b的绝对值)： (1)若2 mol H2(g)完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量______(填“>”、“<”或“＝”)|b| kJ。 (2)反应热的关系：2a______(填“>”、“<”或“＝”)b。 (3)若已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1，且氧气中1 mol O===O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收的热量为____________。 答案：(1)<　(2)>　(3)436 kJ 10.(15分)已知下列热化学方程式： ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH＝－571.6 kJ/mol ②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝－393.5 kJ/mol ③C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　 ΔH＝＋131.5 kJ/mol 请回答： (1)上述反应中属于放热反应的是________(填序号，下同)，属于吸热反应的是________。 (2)2 g的H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为________。 (3)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 a.1 mol N2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g)，需吸收68 kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 b.1 mol N2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g)，放出92.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)①②　③　(2)285.8 kJ　 (3)a.N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋68 kJ/mol b.N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　 ΔH＝－92.4 kJ/mol 解析：(1)ΔH＜0为放热反应，ΔH＞0为吸热反应，属于放热反应的是①②，属于吸热反应的是③；(2)根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol，表示2 mol氢气完全燃烧生成液态水放出571.6 kJ的热量，2 g H2的物质的量为n＝＝＝1 mol，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为285.8 kJ；(3)书写热化学方程式时需要标出各物质的聚集状态，注明ΔH的数值及单位，反应的化学计量数是物质的量，不用标出反应条件。根据题意，写出热化学方程式；a.1 mol N2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g)，需吸收68 kJ的热量，ΔH＝＋68 kJ/mol，该反应的热化学方程式为N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋68 kJ/mol；b.1 mol N2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g)，放出92.4 kJ的热量，ΔH＝－92.4 kJ/mol，该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol。 11.(12分)书写下列热化学方程式。 (1)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：______________________________________________________ ___________________________________________________。 (2)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－437.3 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1 则固态碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是_______________________。 (3)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，已知存在如下反应： ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　 ΔH1 ⅱ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　 ΔH2 ⅲ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　 ΔH3 …… ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用_______________________________ _____________________________________________________________________反应的ΔH。 答案：(1)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ/mol (2)C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1 (3)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)[或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)] 解析：(1)根据图像可知1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO的焓变ΔH＝(E1－E2)kJ/mol＝134 kJ/mol－368 kJ/mol＝－234 kJ/mol，故热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ/mol。(2)已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－437.3 kJ·mol－1，②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，根据盖斯定律可知①－②－③即得到碳单质与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式为C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1。(3)比较反应ⅰ、ⅱ和ⅲ的化学方程式，可发现反应ⅰ和反应ⅱ中没有出现碳单质，故应缺少单质参加的反应，碳单质可以与水蒸气或二氧化碳反应，故还需要利用反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的焓变。 学生用书↓第14页 学科网（北京）股份有限公司 $$