2020版化学鲁科版选修4学案：第1章 微型专题重点突破(一)

三、应用盖斯定律计算反应热(ΔH) 例 3 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
(3)已知断开 1 mol H—H 键、1 mol N—H 键、1 mol N≡N 键需要的能量分别是 436 kJ、
391 kJ、946 kJ，则 N2 与 H2 反应生成 NH3 的热化学方程式为：________________________ ________________________________________________________________________。
变式 2 写出下列反应的热化学方程式。
(1)SiH4 是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成 SiO2 和液态 H2O。已知室温 下
2 g SiH4 自燃放出热量 89.2 kJ。SiH4 自燃的热化学方程式为：______________________ ________________________________________________________________________。
解析 根据 2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑及生成标准状况下 5.6 L H2 可求出 a g 液 态乙醇的物质的量为 0.5 mol，根据 0.5 mol 液态乙醇燃烧放出 Q kJ 热量，可知 1 mol 液态
乙醇燃烧放出 2Q
kJ 热量，故可写出热化学方程式：C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)
一、图像在化学反应能量变化中的应用 例 1 (2018·长沙期末)根据如图所示示意图，下列说法不正确的是( )
A．反应的热化学方程式可表示为 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝(b－a) kJ·mol－1 B．该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量 C．a mol C 和 a mol H2O 反应生成 a mol CO 和 a mol H2 吸收的热量一定为 131.3a kJ D．1 mol C(g)、2 mol H、1 mol O 转变成 1 mol CO(g)和 1 mol H2(g)放出的热量为 a kJ 答案 C 解析 由图可知，该反应为吸热反应，反应的热化学方程式可表示为 C(s)＋H2O(g) ===CO(g)＋H2(g) ΔH＝(b－a) kJ·mol－1，A 正确；该反应过程中反应物断键吸收的能量大 于生成物成键放出的能量，B 正确；没有指明水的状态，C 不正确；由图可知，1 mol C(g)、 2 mol H、 1 mol O 转变成 1 mol CO(g)和 1 mol H2(g)放出的热量为 a kJ，D 正确。
(4)已知化学反应 A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程 式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1 根据盖斯定律，由(③－①－②×2)×2得 SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l) ΔH＝－130 kJ·mol－1。 相关链接 (1)“五步法”书写热化学方程式 一写方程式——写出配平的化学方程式。 二标状态——用 s、l、g、aq 标明物质的聚集状态。 三标条件——标明反应的温度和压强(101 kPa、25 ℃时可不标注)。 四标 ΔH——在方程式后写出 ΔH，并根据信息注明 ΔH 的“＋”或“－”。 五标数值——根据化学计量数计算并写出 ΔH 的值。 (2)“五审法”判断热化学方程式的正误 一审“＋”“－”——放热反应 ΔH 一定为“－”，吸热反应 ΔH 一定为“＋”。 二审单位——单位一定为“kJ·mol－1”，易错写成“kJ”或漏写。 三审状态——物质的状态必须正确，特别是溶液中的反应易写错。 四审数值——反应热的数值必须与方程式中的化学计量数相对应，即 ΔH 与化学计量数成 正比。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热值相等，符号相反。 五审是否符合概念——如燃烧热(燃料的化学计量数为 1，生成稳定的氧化物)、中和热 (H2O 的化学计量数为 1)的热化学方程式。 (3)热化学方程式的书写和判断不准确的常见原因： ①忽略了同素异形体的名称的标注。 ②没有判断物质的聚集状态的标注是否正确。 ③忽略了可逆反应不能完全转化的判断。 ④ΔH 的正、负及单位书写错误，放热反应的 ΔH 为“－”，吸热反应的 ΔH 为“＋”。 ⑤ΔH 与热化学方程式中化学计量数不对应，相同的反应，化学计量数不同时，ΔH 不同。
(2)CuCl(s)与 O2 反应生成 CuCl2(s)和一种黑色固体。在 25 ℃、101 kPa 下，已知该反应每
消耗 1
mol
CuCl(s)，放热 44.4
kJ，该反应的热化学方程式为：
_________________________ ________________________________________________________________________。
(5)FeS2 焙烧产生的 SO2 可用于制硫酸。已知 25 ℃、101 kPa 时： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ·mol－1； H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1； 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)2H2SO4(l) ΔH3＝－545 kJ·mol－1。 则 SO3(g)与 H2O(l)反应的热化学方程式为：____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1 (2)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6 kJ·mol－1 (3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1 (4)A2(g)＋B2(g)===2AB(g) ΔH＝(a－b) kJ·mol－1 (5)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l) ΔH＝－130 kJ·mol－1 解析 (1)2 g SiH4 自燃放出热量 89.2 kJ,1 mol SiH4 自燃放出热量 1 427.2 kJ，故热化学方程 式为 SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。 (2)由题意知，生成的黑色固体是氧化铜，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式。
再根据反应每消耗 1 mol CuCl(s)放热 44.4 kJ 可写出该反应的热化学方程式：4CuCl(s) ＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6 kJ·mol－1。 (3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝(946＋436×3－391×6) kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。 (4)由图可知，生成物总能量高于反应物总能量，故该反应为吸热反应，热化学方程式为 A2(g)＋B2(g)===2AB(g)ΔH＝(a－b) kJ·mol－1。 (5)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ·mol－1①； H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1②； 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)2H2SO4(l) ΔH3＝－545 kJ·mol－1③。
二、根据已知信息书写热化学方程式
例 2 燃烧 a g 液态乙醇生成二氧化碳气体和液态水，放出 Q kJ 热量，经测定 a g 液态乙
醇与足量钠反应生成标准状况下5.6 L 氢气。则液态乙醇燃烧的热化学方程式表示正确的是( )
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－Q kJ·mol－1 B．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－2Q kJ·mol－1 C．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJ·mol－1 D．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝Q kJ·mol－1 答案 C
2 ＋O2(g)===3CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－485 kJ·mol－1] (5)乙烷 解析 先根据原子守恒确定 a、b、c、d 的值，然后依据燃烧热的概念等分析解答。
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(1)反应生成 1 mol H2O(l)，根据原子守恒可确定 a＝3，b＝6，c＝1，d＝3。
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(2)由图可得 3C2H6(g)＋6O2(g)===3CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－520 kJ·mol－1，所以乙烷的燃烧
①A→B：ΔH＞0；属于吸热反应。
②B→C：ΔH＜0；属于放热反应。
(2)注意活化能在图示中的意义。
①从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能； ②从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能； ③催化剂只影响正、逆反应的活化能，而不影响反应的 ΔH。 (3)进行反应热的有关计算时，要注意图示中反的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量________(填
“多”或“少”)。
(4)根据题图写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式：__________________________
________________________________________________________________________。
微型专题重点突破(一)
[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想：能从能量变化和能量守恒的角度认识热化学 反应的相关概念和定律，理解热化学方程式的含义，能根据不同的信息条件书写热化学方 程式。2.证据推理与模型认知：构建运用盖斯定律解决具体问题的思维方法模型，如书写 相关反应的热化学方程式、计算反应热或比较反应热的大小等。