第一章 第二节 第2课时 ΔH的大小比较及热化学方程式的再书写 学案 （含答案）—2023-2024学年（人教版2019）高中化学选择性必修1
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| 名称 | 第一章 第二节 第2课时 ΔH的大小比较及热化学方程式的再书写 学案 （含答案）—2023-2024学年（人教版2019）高中化学选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 201.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-30 16:21:32 | ||
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文档简介
第2课时 ΔH的大小比较及热化学方程式的再书写
[核心素养发展目标] 1.掌握ΔH的大小比较方法。2.掌握热化学方程式的书写方法。
一、ΔH的大小比较
1．看符号比较ΔH
ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。
吸热反应ΔH>0，放热反应ΔH<0，可判断吸热反应的ΔH>放热反应的ΔH。
2．看化学计量数比较ΔH
同一化学反应：ΔH与化学计量数成正比。
如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1
可判断：b＝2a，所以ΔH1________ΔH2。
3．看物质的聚集状态比较ΔH
(1)同一反应，生成物的聚集状态不同
如：A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1＜0
A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2＜0
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1______Q2，反应为放热反应，所以ΔH1____ΔH2。
(2)同一反应，反应物的聚集状态不同
如：S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1______Q2，反应为放热反应，则ΔH1____ΔH2。
4．看反应之间的联系比较ΔH
如：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
可判断：C(s)CO2(g)，
C(s)CO(g)CO2(g)；
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，又因为ΔH3<0，所以ΔH2________ΔH1。
5．看可逆反应比较ΔH
如：工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为可逆反应，现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出的热量为98.3 kJ,2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1，则Q________98.3。
6．看中和反应的酸碱比较ΔH
生成1 mol H2O时：强酸和强碱的稀溶液的中和反应反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1；弱酸、弱碱电离时吸热，反应时放出的总热量小于57.3 kJ；浓硫酸稀释时放热，反应时放出的总热量大于57.3 kJ。
(1)ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。
(2)物质的聚集状态、化学计量数不同，则ΔH不同。
(3)先画出物质的能量(E)的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”，进行比较。
(4)可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。
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
根据上述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
2．下列选项中ΔH2＞ΔH1的是( )
A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(l) ΔH2
B．H2O(l)===H2(g)＋O2(g) ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
C．已知2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH＜0
2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s) ΔH1
2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s) ΔH2
D．已知：弱酸电离时吸热
HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH1
CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH2
二、“四根据”破解热化学方程式的书写
1．根据反应的热量变化
例1 (2022·河南濮阳高二月考)根据下列叙述写出相应的热化学方程式：
(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：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在1.01×105 Pa时，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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
ΔH与化学方程式一一对应，利用已知的质量或物质的量及对应的能量变化换算成与化学方程式的计量数对应的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。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、S—F需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)与F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
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 当今世界，能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。乙烷、二甲醚的燃烧热数值较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图，请回答下列问题：
(1)a＝________。
(2)乙烷的燃烧热为________ kJ·mol－1。
(3)写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式： __________________________________
________________________________________________________________________。
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：_____________
_______________________________________________________________________________。
1．在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常用SO2将CO氧化，SO2被还原为S。已知：
①C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1＝－126.4 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
③S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－296.8 kJ·mol－1
则SO2氧化CO的热化学方程式为_____________________________________________。
2．(2022·福建漳州检测)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(单位：kJ)相对大小如图所示。
反应B―→A＋C的热化学方程式为_________________________________________(用离子符号表示)。
第2课时 ΔH的大小比较及热化学方程式的再书写
[核心素养发展目标] 1.掌握ΔH的大小比较方法。2.掌握热化学方程式的书写方法。
一、ΔH的大小比较
1．看符号比较ΔH
ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。
吸热反应ΔH>0，放热反应ΔH<0，可判断吸热反应的ΔH>放热反应的ΔH。
2．看化学计量数比较ΔH
同一化学反应：ΔH与化学计量数成正比。
如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1
可判断：b＝2a，所以ΔH1>ΔH2。
3．看物质的聚集状态比较ΔH
(1)同一反应，生成物的聚集状态不同
如：A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1＜0
A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2＜0
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1＜Q2，反应为放热反应，所以ΔH1＞ΔH2。
(2)同一反应，反应物的聚集状态不同
如：S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1>Q2，反应为放热反应，则ΔH1<ΔH2。
4．看反应之间的联系比较ΔH
如：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
可判断：C(s)CO2(g)，
C(s)CO(g)CO2(g)；
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，又因为ΔH3<0，所以ΔH2>ΔH1。
5．看可逆反应比较ΔH
如：工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为可逆反应，现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出的热量为98.3 kJ,2SO2(g)＋O2(g)
??2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1，则Q＞98.3。
6．看中和反应的酸碱比较ΔH
生成1 mol H2O时：强酸和强碱的稀溶液的中和反应反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1；弱酸、弱碱电离时吸热，反应时放出的总热量小于57.3 kJ；浓硫酸稀释时放热，反应时放出的总热量大于57.3 kJ。
1 ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。
2 物质的聚集状态、化学计量数不同，则ΔH不同。
3 先画出物质的能量 E 的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”，进行比较。
4 可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。
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
根据上述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，则等量的金刚石和石墨，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，则石墨比金刚石稳定。
2．下列选项中ΔH2＞ΔH1的是( )
A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(l) ΔH2
B．H2O(l)===H2(g)＋O2(g) ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
C．已知2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH＜0
2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s) ΔH1
2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s) ΔH2
D．已知：弱酸电离时吸热
HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH1
CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH2
答案 D
解析 气态HCl的能量高于液态HCl，所以生成HCl气体时放出的热量少，又因为这两个反应的反应热均为负值，故ΔH1＞ΔH2，A项不符合题意；水分解反应的反应热为正值，燃烧反应的反应热为负值，即ΔH1＞ΔH2，B项不符合题意；由盖斯定律得ΔH2－ΔH1＝ΔH＜0，所以ΔH2＜ΔH1，C项不符合题意；醋酸是弱酸，电离时吸热，则醋酸与氢氧化钠溶液反应比盐酸与氢氧化钠溶液反应放出的热量少，又因为这两个反应的反应热均为负值，则ΔH2＞ΔH1，D项符合题意。
二、“四根据”破解热化学方程式的书写
1．根据反应的热量变化
例1 (2022·河南濮阳高二月考)根据下列叙述写出相应的热化学方程式：
(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：
________________________________________________________________________。
(2)在1.01×105 Pa时，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________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ·mol－1
(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1
(3)N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180 kJ·mol－1
解析 (1)16 g固体硫为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。
ΔH与化学方程式一一对应，利用已知的质量或物质的量及对应的能量变化换算成与化学方程式的计量数对应的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。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、S—F需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)与F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式为___________________________________________。
答案 S(s)＋3F2(g)===SF6(g) ΔH＝－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 当今世界，能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。乙烷、二甲醚的燃烧热数值较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图，请回答下列问题：
(1)a＝________。
(2)乙烷的燃烧热为________ kJ·mol－1。
(3)写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式：_________________________________________。
答案 (1) (2)1 560
(3)CH3OCH3(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 455 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：_____________
_______________________________________________________________________________。
答案 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 083.0 kJ·mol－1
解析 由盖斯定律可知，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．在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常用SO2将CO氧化，SO2被还原为S。已知：
①C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1＝－126.4 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
③S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－296.8 kJ·mol－1
则SO2氧化CO的热化学方程式为__________________________________________。
答案 SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－237.4 kJ·mol－1
2．(2022·福建漳州检测)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(单位：kJ)相对大小如图所示。
反应B―→A＋C的热化学方程式为________________________________(用离子符号表示)。
答案 3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClO(aq) ΔH＝－117 kJ·mol－1
解析 由题图可知A为Cl－，B为ClO－，C为ClO，B―→A＋C的热化学方程式为3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClO(aq) ΔH＝(63＋2×0)kJ·mol－1－3×60 kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1。
[核心素养发展目标] 1.掌握ΔH的大小比较方法。2.掌握热化学方程式的书写方法。
一、ΔH的大小比较
1．看符号比较ΔH
ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。
吸热反应ΔH>0，放热反应ΔH<0，可判断吸热反应的ΔH>放热反应的ΔH。
2．看化学计量数比较ΔH
同一化学反应：ΔH与化学计量数成正比。
如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1
可判断：b＝2a，所以ΔH1________ΔH2。
3．看物质的聚集状态比较ΔH
(1)同一反应，生成物的聚集状态不同
如：A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1＜0
A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2＜0
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1______Q2，反应为放热反应，所以ΔH1____ΔH2。
(2)同一反应，反应物的聚集状态不同
如：S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1______Q2，反应为放热反应，则ΔH1____ΔH2。
4．看反应之间的联系比较ΔH
如：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
可判断：C(s)CO2(g)，
C(s)CO(g)CO2(g)；
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，又因为ΔH3<0，所以ΔH2________ΔH1。
5．看可逆反应比较ΔH
如：工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为可逆反应，现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出的热量为98.3 kJ,2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1，则Q________98.3。
6．看中和反应的酸碱比较ΔH
生成1 mol H2O时：强酸和强碱的稀溶液的中和反应反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1；弱酸、弱碱电离时吸热，反应时放出的总热量小于57.3 kJ；浓硫酸稀释时放热，反应时放出的总热量大于57.3 kJ。
(1)ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。
(2)物质的聚集状态、化学计量数不同，则ΔH不同。
(3)先画出物质的能量(E)的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”，进行比较。
(4)可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。
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
根据上述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
2．下列选项中ΔH2＞ΔH1的是( )
A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(l) ΔH2
B．H2O(l)===H2(g)＋O2(g) ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
C．已知2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH＜0
2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s) ΔH1
2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s) ΔH2
D．已知：弱酸电离时吸热
HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH1
CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH2
二、“四根据”破解热化学方程式的书写
1．根据反应的热量变化
例1 (2022·河南濮阳高二月考)根据下列叙述写出相应的热化学方程式：
(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：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在1.01×105 Pa时，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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
ΔH与化学方程式一一对应，利用已知的质量或物质的量及对应的能量变化换算成与化学方程式的计量数对应的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。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、S—F需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)与F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
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 当今世界，能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。乙烷、二甲醚的燃烧热数值较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图，请回答下列问题：
(1)a＝________。
(2)乙烷的燃烧热为________ kJ·mol－1。
(3)写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式： __________________________________
________________________________________________________________________。
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：_____________
_______________________________________________________________________________。
1．在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常用SO2将CO氧化，SO2被还原为S。已知：
①C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1＝－126.4 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
③S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－296.8 kJ·mol－1
则SO2氧化CO的热化学方程式为_____________________________________________。
2．(2022·福建漳州检测)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(单位：kJ)相对大小如图所示。
反应B―→A＋C的热化学方程式为_________________________________________(用离子符号表示)。
第2课时 ΔH的大小比较及热化学方程式的再书写
[核心素养发展目标] 1.掌握ΔH的大小比较方法。2.掌握热化学方程式的书写方法。
一、ΔH的大小比较
1．看符号比较ΔH
ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。
吸热反应ΔH>0，放热反应ΔH<0，可判断吸热反应的ΔH>放热反应的ΔH。
2．看化学计量数比较ΔH
同一化学反应：ΔH与化学计量数成正比。
如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1
可判断：b＝2a，所以ΔH1>ΔH2。
3．看物质的聚集状态比较ΔH
(1)同一反应，生成物的聚集状态不同
如：A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1＜0
A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2＜0
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1＜Q2，反应为放热反应，所以ΔH1＞ΔH2。
(2)同一反应，反应物的聚集状态不同
如：S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1>Q2，反应为放热反应，则ΔH1<ΔH2。
4．看反应之间的联系比较ΔH
如：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
可判断：C(s)CO2(g)，
C(s)CO(g)CO2(g)；
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，又因为ΔH3<0，所以ΔH2>ΔH1。
5．看可逆反应比较ΔH
如：工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为可逆反应，现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出的热量为98.3 kJ,2SO2(g)＋O2(g)
??2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1，则Q＞98.3。
6．看中和反应的酸碱比较ΔH
生成1 mol H2O时：强酸和强碱的稀溶液的中和反应反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1；弱酸、弱碱电离时吸热，反应时放出的总热量小于57.3 kJ；浓硫酸稀释时放热，反应时放出的总热量大于57.3 kJ。
1 ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。
2 物质的聚集状态、化学计量数不同，则ΔH不同。
3 先画出物质的能量 E 的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”，进行比较。
4 可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。
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
根据上述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，则等量的金刚石和石墨，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，则石墨比金刚石稳定。
2．下列选项中ΔH2＞ΔH1的是( )
A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(l) ΔH2
B．H2O(l)===H2(g)＋O2(g) ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
C．已知2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH＜0
2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s) ΔH1
2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s) ΔH2
D．已知：弱酸电离时吸热
HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH1
CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH2
答案 D
解析 气态HCl的能量高于液态HCl，所以生成HCl气体时放出的热量少，又因为这两个反应的反应热均为负值，故ΔH1＞ΔH2，A项不符合题意；水分解反应的反应热为正值，燃烧反应的反应热为负值，即ΔH1＞ΔH2，B项不符合题意；由盖斯定律得ΔH2－ΔH1＝ΔH＜0，所以ΔH2＜ΔH1，C项不符合题意；醋酸是弱酸，电离时吸热，则醋酸与氢氧化钠溶液反应比盐酸与氢氧化钠溶液反应放出的热量少，又因为这两个反应的反应热均为负值，则ΔH2＞ΔH1，D项符合题意。
二、“四根据”破解热化学方程式的书写
1．根据反应的热量变化
例1 (2022·河南濮阳高二月考)根据下列叙述写出相应的热化学方程式：
(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：
________________________________________________________________________。
(2)在1.01×105 Pa时，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________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ·mol－1
(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1
(3)N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180 kJ·mol－1
解析 (1)16 g固体硫为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。
ΔH与化学方程式一一对应，利用已知的质量或物质的量及对应的能量变化换算成与化学方程式的计量数对应的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。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、S—F需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)与F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式为___________________________________________。
答案 S(s)＋3F2(g)===SF6(g) ΔH＝－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 当今世界，能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。乙烷、二甲醚的燃烧热数值较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图，请回答下列问题：
(1)a＝________。
(2)乙烷的燃烧热为________ kJ·mol－1。
(3)写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式：_________________________________________。
答案 (1) (2)1 560
(3)CH3OCH3(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 455 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：_____________
_______________________________________________________________________________。
答案 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 083.0 kJ·mol－1
解析 由盖斯定律可知，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．在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常用SO2将CO氧化，SO2被还原为S。已知：
①C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1＝－126.4 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
③S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－296.8 kJ·mol－1
则SO2氧化CO的热化学方程式为__________________________________________。
答案 SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－237.4 kJ·mol－1
2．(2022·福建漳州检测)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(单位：kJ)相对大小如图所示。
反应B―→A＋C的热化学方程式为________________________________(用离子符号表示)。
答案 3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClO(aq) ΔH＝－117 kJ·mol－1
解析 由题图可知A为Cl－，B为ClO－，C为ClO，B―→A＋C的热化学方程式为3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClO(aq) ΔH＝(63＋2×0)kJ·mol－1－3×60 kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1。