《2025年金版新学案高中化学选择性必修第一册人教版》

2. 依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1) $1 mol N_2(g)$ 与适量 $H_2(g)$ 反应，生成 $NH_3(g)$，放出 $92.2 kJ$ 热量。$N_2(g)＋3H_2(g)⇌2NH_3(g)$ $\Delta H＝－92.2\ kJ·mol^{－1}$。
(2) $1 mol Cu(s)$ 与适量 $O_2(g)$ 反应，生成 $CuO(s)$，放出 $157 kJ$ 热量。$Cu(s)＋\frac{1}{2}O_2(g)＝CuO(s)$ $\Delta H＝－157\ kJ·mol^{－1}$。

答案： 2.
(1)$N_2(g)＋3H_2(g)⇌2NH_3(g)$ $\Delta H＝－92.2\ kJ·mol^{－1}$
(2)$Cu(s)＋\frac{1}{2}O_2(g)＝CuO(s)$ $\Delta H＝－157\ kJ·mol^{－1}$

1. 燃烧热
(1) 概念：在 $101 kPa$ 时，$1\ mol$纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。单位：$kJ·mol^{－1}$，通常利用量热计由实验测得。各元素的指定产物：$C\to$$CO_2(g)$ $H\to$$H_2O(l)$ $S\to$$SO_2(g)$ $N\to$$N_2(g)$
(2) 意义：甲烷的燃烧热为 $890.3 kJ· mol^{-1}$，或 $\Delta H=-890.3 kJ· mol^{-1}$，它表示 $25^{\circ}C$、$101 kPa$ 时，$1\ mol$甲烷完全燃烧生成$1\ mol\ CO_2(g)$和$2\ mol\ H_2O(l)$时放出 $890.3 kJ$ 的热量。
2. 燃烧热的热化学方程式
书写燃烧热的热化学方程式时，以燃烧 $1 mol$ 可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。例如：$H_2(g)+\frac{1}{2}O_2(g)=H_2O(l)$ $\Delta H=-285.8 kJ· mol^{-1}$

答案： 1.
(1)$1\ mol$ 指定产物 $kJ·mol^{－1}$ $CO_2(g)$ $H_2O(l)$ $SO_2(g)$
$N_2(g)$
(2)$1\ mol$ $1\ mol\ CO_2(g)$ $2\ mol\ H_2O(l)$ 放出

[交流研讨]
已知：$1.5 g$ 偏二甲基肼 $[CH_3N(CH_3)NH_2]$ 完全燃烧放出 $50 kJ$ 热量。
(1) 在计算偏二甲基肼的燃烧热时，碳、氢元素的产物应该是什么？
(2) 通过素材中所给数据计算偏二甲基肼的燃烧热是多少？

答案： [交流研讨]
(1)$C→CO_2(g)$，$H→H_2O(l)$。
(2)由偏二甲基肼的摩尔质量为$60\ g·mol^{－1}$得：$n=\frac{1.5\ g}{60\ g·mol^{－1}}=\frac{1}{40}\ mol$，所以$1\ mol$偏二甲基肼燃烧时放出的热量为$\frac{50\ kJ}{\frac{1}{40}\ mol}=2000\ kJ·mol^{－1}$，即燃烧热为$2000\ kJ·mol^{－1}$。

1. 判断正误
(1) 在 $101 kPa$ 下，$1 mol$ 纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热。 （错误）
(2) $1 mol H_2$ 完全燃烧生成 $1 mol$ 水蒸气时放出的热量为 $H_2$ 的燃烧热。 （错误）
(3) 表示燃烧热的热化学方程式可以有无数个。 （错误）
(4) 燃烧热的数值与参与反应的纯物质的物质的量成正比。 （错误）
(5) 所有物质的燃烧热其 $\Delta H$ 均小于 $0$。 （正确）

答案： 1.
(1)错误；$1\ mol$纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量才是燃烧热，题目中少了指定产物。
(2)错误；$1\ mol\ H_2$完全燃烧生成$1\ mol\ H_2O(l)$时放出的热量才为$H_2$的燃烧热，不是气态水。
(3)错误；表示燃烧热的热化学方程式只有一个，可燃物的化学计量数必须是1。
(4)错误；燃烧热指的是$1\ mol$纯物质燃烧。
(5)正确。

2. 依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1) $16 g CH_4(g)$ 与适量 $O_2(g)$ 反应生成 $CO_2(g)$ 和 $H_2O(l)$，放出 $890.3 kJ$ 热量，写出 $CH_4$ 燃烧的热化学方程式：$CH_4(g)＋2O_2(g)＝CO_2(g)＋2H_2O(l)$ $\Delta H＝－890.3\ kJ/mol$。
(2) 实验测得 $25^{\circ}C$、$101 kPa$ 时 $1 mol H_2$ 完全燃烧放出 $285.8 kJ$ 的热量，写出 $H_2$ 燃烧的热化学方程式：$H_2(g)＋\frac{1}{2}O_2(g)＝H_2O(l)$ $\Delta H＝－285.8\ kJ/mol$。
(3) 在 $1.01×10^5 Pa$ 时，$16 g S$ 在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫，放出 $148.5 kJ$ 的热量，则 $S$ 的燃烧热为$297\ kJ/mol$，$S$ 燃烧的热化学方程式为$S(s)＋O_2(g)＝SO_2(g)$ $\Delta H＝－297\ kJ/mol$。

答案： 2.
(1)$CH_4(g)＋2O_2(g)＝CO_2(g)＋2H_2O(l)$
$\Delta H＝－890.3\ kJ/mol$
(2)$H_2(g)＋\frac{1}{2}O_2(g)＝H_2O(l)$
$\Delta H＝－285.8\ kJ/mol$
(3)$297\ kJ/mol$ $S(s)＋O_2(g)＝SO_2(g)$ $\Delta H＝－297\ kJ/mol$
解析：
(1)$16\ g\ CH_4(g)$的物质的量为$1\ mol$，$1\ mol\ CH_4(g)$与适量$O_2(g)$反应生成$CO_2(g)$和$H_2O(l)$，放出$890.3\ kJ$热量，则$CH_4$燃烧的热化学方程式为$CH_4(g)＋2O_2(g)＝CO_2(g)＋2H_2O(l)$ $\Delta H＝－890.3\ kJ/mol$。
(2)$25℃、101\ kPa$时$1\ mol\ H_2$完全燃烧放出$285.8\ kJ$的热量，则$H_2$燃烧的热化学方程式为$H_2(g)＋\frac{1}{2}O_2(g)＝H_2O(l)$ $\Delta H＝－285.8\ kJ/mol$。
(3)燃烧热指的是$1\ mol$纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，$16\ g\ S$物质的量为$0.5\ mol$，即$0.5\ mol\ S$燃烧放出$148.5\ kJ$的热量，那么$1\ mol\ S$放出的热量为$297\ kJ$，因此$S$的燃烧热为$297\ kJ/mol$，$S$燃烧的热化学方程式为$S(s)＋O_2(g)＝SO_2(g)$ $\Delta H＝－297\ kJ/mol$。