1.1.2热化学方程式书写 导学案 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

高二化学选择性必修一第一章第1节 第一章 化学反应的热效应 第1节　第2课时　热化学方程式书写 学 科 化学 编 号 02 主备人 审核人 年 级 高二 班 级 姓 名 使用时间 学习目标 1.熟知能量转化形式及反应热和焓变的含义、吸热反应和放热反应的本质 2.学会热化学方程式的书写与应用 重点难点 焓变的含义和热化学方程式的书写 使用说明与学法指导 课前通过阅读教材P5-7页内容完成导学案中的预习案。 【预习案】 1、 知识梳理 1、化学反应的焓变 （1）物质所具有的能量是物质的固有性质，可以用物理量“ ”来描述，符号为 ，用它的变化来描述化学反应的 （2）热化学研究表明，在等压条件下进行的化学反应，如果反应中的物质的能量变化全部转化为热能，则 2、热化学方程式 （1）在热化学中，将一个化学反应的物质变化和反应的 同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式。如1 mol H2与0.5mol O2反应生成1 mol液态水放出285.8 kJ的热量，则热化学方程式可写为： （2）书写热化学方程式时需要注意的问题有： a.在物质的化学式后面标明 ，气态、液态、固态分别用 、 、 表示。水溶液中溶质则用aq表示； b.在ΔH后要注明 ，因为在不同温度下进行同一反应其 是不同的。如果不标明温度，则表示在 K进行的反应热。 c.ΔH的单位是 或 。 d.根据焓的性质，若热化学方程式中各物质的系数加倍，则 的数值也加倍；若反应逆向进行，则 改变符号，但数值不变。 【探究案】 一、探究问题 1.焓变与化学键、物质内部能量的关系 （1）焓变与化学键的关系 E1＞E2 ΔH 0 吸热反应 E1<E2 ΔH 0 放热反应 判断：ΔH＝ （2）焓变与物质内部能量关系 放热反应 吸热反应 关系 反应物具有的总能量 生成物具有的总能量 反应物具有的总能量 生成物具有的总能量 表示方法 ΔH 0 ΔH 0 图示 2.热化学方程式的意义及书写 (1)已知在298K时，由H2和N2反应生成1molNH3（g）放热46.11kJ ,请将下列化学方程式写成热化学方程式。 H2+ N2==NH3 3H2+N2==2NH3 NH3==H2+N2 (2)已知在298K时，由1molH2(g)和0.5molO2(g)反应生成1mol H2O（l）放热285.8kJ，生成1mol H2O（g）放热241.8kJ。请写出热化学方程式，并分析两种情况下反应热为何不同。 (3)讨论书写热化学方程式时应注意什么问题？ 二、课堂小结 〖当堂检测〗 1.已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1，完全断裂氧气中1 mol O===O键时吸收热量496 kJ，形成水蒸气中1 mol H—O键时放出热量463 kJ，则断裂氢气中1 mol H—H键时吸收的热量为 。 2．2SO2 (g)＋O2(g)==2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1。 请回答下列问题： (1)已知图中C点表示2 mol SO3(g)的总能量，则A点表示 。 (2)图中ΔH＝ kJ·mol－1。 3.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是(　　) A. N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(g) ΔH＝+267 kJ·mol－1 B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－133.5 kJ·mol－1 C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝+534 kJ·mol－1 D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1 4．写出下列反应的热化学方程式： (1)1 mol C(石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量,该反应的热化学方程式是 ； (2)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态的三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为 ； (3)已知16 g固态硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是 。 5．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，反应过程中能量变化如图所示，则： (1)a、b、c分别代表什么意义？ a_______________________________________________________； b_______________________________________________________； c_______________________________________________________。 (2)该反应是__________反应(填“吸热”或“放热”)，ΔH______0。 (3)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 = -a kJ/mol 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 = -b kJ/mol 则a b；ΔH1 ΔH2（填“>”或“<”或“=”） 〖巩固基础〗 1．航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料，方程式可表示为2NH4ClO4N2↑＋Cl2↑＋2O2↑＋4H2O。下列对该反应的叙述中错误的是(　　) A．瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行 B．从能量变化的角度，主要是化学能转变为热能和动能 C．反应的焓变小于零 D．在方程式后增加ΔH及其数值即为热化学方程式 2．已知断开1 mol H—H键吸收能量436 kJ，断开1 mol H—N键吸收能量391 kJ，根据 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则断开1 mol N≡N键吸收(　　) A．431 kJ·mol－1 B．945.6 kJ·mol－1 C．649 kJ·mol－1 D．869 kJ·mol－1 3.如图为N2 (g)和O2(g)反应生成NO (g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是(　　) A．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJ B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量 C．通常情况下，N2 (g)和 O2(g)混合能直接生成NO D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 4．25 ℃、100 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列正确的是(　　) 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＝1451.52 kJ·mol－1 5．化学反应N2＋3H2 ⇌2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是(　　) A．N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1 B．N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g) ΔH＝2(b－a) kJ·mol－1 C. N2(g)＋H2(g) ⇌NH3(l) ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1 D. N2(g)＋H2(g) ⇌NH3(g) ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1 6. 相同条件下物质具有的能量越低，越稳定。常温常压下红磷比白磷稳定，在下列反应中： ①P4(白磷，s)+5O2(g) = 2P2O5(s) △H= -a kJ/mol ②4P(红磷，s)+5O2(g) = 2P2O5(s) △H= -bkJ/mol，若a、b均大于零，则a和b的关系为(△H小于零，代表反应放热)（ ） A. a<b B. a=b C. a>b D. 无法确定 7．试比较下列三组ΔH的大小(填“>”“<”或“＝”) (1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0 A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0 ，则ΔH1 ΔH2。 (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 ，则ΔH1 ΔH2。 (3)两个有联系的不同反应相比 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2<0 则ΔH1 ΔH2。 8．(1)合成甲醇的一种方法是以CO和H2为原料，其能量变化如图所示，合成甲醇的热化学方程式为 ； (2)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸气。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ，其热化学方程式是 ； 9．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。 反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O 已知： Ⅰ.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。 Ⅱ. (1)反应A的热化学方程式是 。 (2)断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键 (填“强”或“弱”)。 ( 第 4 页 共 4 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$高二化学选择性必修一第一章第1节 第一章 化学反应的热效应 第1节　第2课时　热化学方程式书写 学 科 化学 编 号 02 主备人 审核人 年 级 高二 班 级 姓 名 使用时间 学习目标 1.熟知能量转化形式及反应热和焓变的含义、吸热反应和放热反应的本质 2.学会热化学方程式的书写与应用 重点难点 焓变的含义和热化学方程式的书写 使用说明与学法指导 课前通过阅读教材P5-7页内容完成导学案中的预习案。 【预习案】 1、 知识梳理 1、化学反应的焓变 （1）物质所具有的能量是物质的固有性质，可以用物理量“ 焓 ”来描述，符号为 H ，用它的变化来描述化学反应的 热效应 （2）热化学研究表明，在等压条件下进行的化学反应，如果反应中的物质的能量变化全部转化为热能，则 其反应热等于反映的焓变 2、热化学方程式 （1）在热化学中，将一个化学反应的物质变化和反应的 热量变化 同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式。如1 mol H2与0.5mol O2反应生成1 mol液态水放出285.8 kJ的热量，则热化学方程式可写为： H2(g)+O2(g)=8H2O(l) （2）书写热化学方程式时需要注意的问题有： a.在物质的化学式后面标明 聚集状态 ，气态、液态、固态分别用 g 、 l 、 s 表示。水溶液中溶质则用aq表示； b.在ΔH后要注明 温度和压强 ，因为在不同温度下进行同一反应其 ΔH 是不同的。如果不标明温度，则表示在 298 K进行的反应热。 c.ΔH的单位是 kJ·mol−1 或 kJ/mol 。 d.根据焓的性质，若热化学方程式中各物质的系数加倍，则 ΔH 的数值也加倍；若反应逆向进行，则 ΔH 改变符号，但数值不变。 【探究案】 一、探究问题 1.焓变与化学键、物质内部能量的关系 （1）焓变与化学键的关系 E1＞E2 ΔH＞0 吸热反应 E1<E2 ΔH<0 放热反应 判断：ΔH＝ E1-E2 （2）焓变与物质内部能量关系 放热反应 吸热反应 关系 反应物具有的总能量 ＞ 生成物具有的总能量 反应物具有的总能量 ＜ 生成物具有的总能量 表示方法 ΔH ＜ 0 ΔH ＞ 0 图示 2.热化学方程式的意义及书写 (1)已知在298K时，由H2和N2反应生成1molNH3（g）放热46.11kJ ,请将下列化学方程式写成热化学方程式。 H2+ N2==NH3 H2(g)+ N2(g)==NH3(g) ΔH=-46.11kJ/mol 3H2+N2==2NH3 3H2(g)+N2(g)==2NH3(g) ΔH=-92.11kJ/mol NH3==H2+N2 NH3(g)==H2(g)+N2(g) ΔH=+46.11kJ/mol (2)已知在298K时，由1molH2(g)和0.5molO2(g)反应生成1mol H2O（l）放热285.8kJ，生成1mol H2O（g）放热241.8kJ。请写出热化学方程式，并分析两种情况下反应热为何不同。 生成物的聚集状态不同，所具有的内能、焓都不同。 (3)讨论书写热化学方程式时应注意什么问题？ 1.注明反应时的温度、压强； 2.注明反应物、生成物的聚集状态； 3.化学计量数可以是整数也可以是分数。 二、课堂小结 〖当堂检测〗 1.已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1，完全断裂氧气中1 mol O===O键时吸收热量496 kJ，形成水蒸气中1 mol H—O键时放出热量463 kJ，则断裂氢气中1 mol H—H键时吸收的热量为 436 kJ 。 2．2SO2 (g)＋O2(g)==2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1。 请回答下列问题： (1)已知图中C点表示2 mol SO3(g)的总能量，则A点表示 2molSO2(g)和1 molO2的总能量 。 (2)图中ΔH＝ -198 kJ·mol－1。 3.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是(　D　) A. N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(g) ΔH＝+267 kJ·mol－1 B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－133.5 kJ·mol－1 C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝+534 kJ·mol－1 D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1 4．写出下列反应的热化学方程式： (1)1 mol C(石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量,该反应的热化学方程式是 C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH＝+131.3 kJ·mol－1 ； (2)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态的三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为 B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) ΔH＝－2165kJ·mol－1； (3)已知16 g固态硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是 S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH＝－296.8kJ·mol－1 。 5．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，反应过程中能量变化如图所示，则： (1)a、b、c分别代表什么意义？ a__断裂1molH2和0.5molO2中的化学键所吸收的能量______________； b___2molH(g)和1molO(g)形成1molH2O(g)_所释放的能量________； c___反应热__________________________________________。 (2)该反应是_放热___反应(填“吸热”或“放热”)，ΔH__<__0。 (3)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 = -a kJ/mol 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 = -b kJ/mol 则a < b；ΔH1 > ΔH2（填“>”或“<”或“=”） 〖巩固基础〗 1．航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料，方程式可表示为2NH4ClO4N2↑＋Cl2↑＋2O2↑＋4H2O。下列对该反应的叙述中错误的是(　D　) A．瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行 B．从能量变化的角度，主要是化学能转变为热能和动能 C．反应的焓变小于零 D．在方程式后增加ΔH及其数值即为热化学方程式 2．已知断开1 mol H—H键吸收能量436 kJ，断开1 mol H—N键吸收能量391 kJ，根据 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则断开1 mol N≡N键吸收(　B　) A．431 kJ·mol－1 B．945.6 kJ·mol－1 C．649 kJ·mol－1 D．869 kJ·mol－1 3.如图为N2 (g)和O2(g)反应生成NO (g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是(　B　) A．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJ B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量 C．通常情况下，N2 (g)和 O2(g)混合能直接生成NO D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 4．25 ℃、100 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列正确的是(B　) 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＝1451.52 kJ·mol－1 5．化学反应N2＋3H2 ⇌2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是(　A　) A．N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1 B．N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g) ΔH＝2(b－a) kJ·mol－1 C. N2(g)＋H2(g) ⇌NH3(l) ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1 D. N2(g)＋H2(g) ⇌NH3(g) ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1 6. 相同条件下物质具有的能量越低，越稳定。常温常压下红磷比白磷稳定，在下列反应中： ①P4(白磷，s)+5O2(g) = 2P2O5(s) △H= -a kJ/mol ②4P(红磷，s)+5O2(g) = 2P2O5(s) △H= -bkJ/mol，若a、b均大于零，则a和b的关系为(△H小于零，代表反应放热)（ C ） A. a<b B. a=b C. a>b D. 无法确定 7．试比较下列三组ΔH的大小(填“>”“<”或“＝”) (1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0 A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0 ，则ΔH1 > ΔH2。 (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 ，则ΔH1 < ΔH2。 (3)两个有联系的不同反应相比 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2<0 则ΔH1 < ΔH2。 8．(1)合成甲醇的一种方法是以CO和H2为原料，其能量变化如图所示，合成甲醇的热化学方程式为 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=(a-b)kJ/mol ； (2)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸气。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ，其热化学方程式是 SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(g) ΔH=-1427.2kJ/mol ； 9．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。 反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O 已知： Ⅰ.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。 Ⅱ. (1)反应A的热化学方程式是 4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH=-115.6kJ/mol 。 (2)断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 32 kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键 强 (填“强”或“弱”)。 ( 第 4 页 共 4 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$