人教版高中化学选择性必修1专题突破一ΔH大小比较及热化方程式的书写学案

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。
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
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