《2025年金版新学案高中化学选择性必修第一册人教版》

4. 硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是：
粗硅冶炼：(a) SiO₂ + 2C $\xlongequal{高温}$ Si + 2CO↑；
精炼硅：(b) Si + 3HCl $\xlongequal{高温}$ SiHCl₃ + H₂；
(c) SiHCl₃ + H₂ $\xlongequal{高温}$ Si + 3HCl
化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：

(1) (a)是吸热反应，(b)是放热反应；(c)是吸热反应（填“吸热”或“放热”）。
(2) 反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于（填“大于”或“小于”）形成生成物中化学键所放出的能量。

答案： 4.
(1)吸热 放热 吸热
(2)小于
解析：
(1)根据反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量为吸热反应，由化学反应与能量变化图可知，(a)是吸热反应，(b)是放热反应，(c)是吸热反应。
(2)反应(b)是放热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量。

1. 定义：热化学方程式是表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
2. 意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化，还说明了物质的“量”与“能量”之间的数量关系。
3. 热化学方程式的书写方法要求
(1) 遵循一般化学方程式的书写规则（若为 $25^{\circ}C$，$101 kPa$ 时可省略，其他温度和压强必须注明）。
(2) 在方程式右端注明热量的变化：吸热反应，ΔH为“+”；放热反应，ΔH为“-”。
(3) 要注明反应物和生成物的聚集状态。
(4) 化学计量数只表示物质的量，因此可以是整数，也可以是分数。
(5) 化学计量数改变，$\Delta H$ 要相应改变（计量系数与 $\Delta H$ 成正比）；逆反应的 $\Delta H$ 数值与正反应的相同、符号相反。

答案： 1. 反应所释放或吸收的热量的化学方程式 2. 物质 能量
3.
(2)ΔH为“+” ΔH为“-”
(3)聚集状态
(4)物质的量
(5)相同 相反

[交流研讨]
在 $25^{\circ}C$、$101 kPa$ 时，$1 mol$ 气态 $H_2$ 与 $0.5 mol$ 气态 $O_2$ 反应生成 $1 mol$ 液态 $H_2O$，放出 $285.8 kJ$ 的热量。
(1) 该反应的热化学方程式为________。
(2) 已知 $2H_2(g)+O_2(g)=2H_2O(g)$ $\Delta H=-483.6 kJ· mol^{-1}$ 为什么产物都是 $2 mol H_2O$，而放出的热量却不相同？

答案： [交流研讨]
(1)$2H_2(g)＋O_2(g)＝2H_2O(l)$
$\Delta H＝－571.6\ kJ·mol^{－1}$
(2)两个热化学方程式中$H_2O$的聚集状态不同，其内能不同，尽管产物都是$2\ mol\ H_2O$，但放出的热量不同，所以热化学方程式中要注明物质的聚集状态。

1. 判断下列热化学方程式的正误
(1) $2NO_2=O_2+2NO$ $\Delta H=+116.2 kJ· mol^{-1}$ （错误；物质未标明聚集状态。）
(2) $3.2 g CH_4$ 完全燃烧生成 $CO_2(g)$ 和 $H_2O(l)$ 时放出 $178 kJ$ 的热量，其热化学方程式为 $CH_4(g)+2O_2(g)=CO_2(g)+2H_2O(l)$ $\Delta H=-890 kJ$ （错误；数值正确，单位应为$kJ·mol^{－1}$。）
(3) 已知 $N_2(g)+3H_2(g)\rightleftharpoons 2NH_3(g)$ $\Delta H=-92 kJ· mol^{-1}$，则 $NH_3(g)\rightleftharpoons \frac{1}{2}N_2(g)+\frac{3}{2}H_2(g)$ $\Delta H=+46 kJ· mol^{-1}$ （正确。）
(4) $2 mol HgO$ 分解生成液态汞和氧气时，吸收 $181.4 kJ$ 的热量，$HgO(s)=Hg(l)+\frac{1}{2}O_2(g)$ $\Delta H=-90.7 kJ· mol^{-1}$ （错误；该反应吸热，$\Delta H$应为“+”值。）

答案： 1.
(1)错误；物质未标明聚集状态。
(2)错误；数值正确，单位应为$kJ·mol^{－1}$。
(3)正确。
(4)错误；该反应吸热，$\Delta H$应为“+”值。