本章知识体系构建与核心素养解读
研究热化学反应，不仅能从宏观上认识新物质的生成和能量的变化，还要从微观上分析其变化的本质，并能形成能量可以相互转化的变化观念和能量守恒的思想。通过建立相关的思维模型，能正确书写热化学方程式，理解盖斯定律及其应用。认识能源与日常生活、工农业生产及科学技术有着千丝万缕的联系，形成科学合理利用化学反应中能量变化的意识和能源节约的意识。由此可见，通过本章内容的学习，可促进“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”等化学核心素养的发展。
例析
(1)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成
CH4
的反应。温度为
T
时，该反应的热化学方程式为
_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。 已知温度为T时：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165 kJ·mol1 CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol1
(2)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。
－
－
传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中，反应①为： 2HCl(g)＋CuO(s)
H2O(g)＋CuCl2(s) ΔH1
反应②生成1 mol Cl2(g)的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为_________________ _____________________________________________________________________________ (反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
(3)已知：①Fe2O3(s)＋3C(s)===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝＋494 kJ·mol1 1
②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
2ΔH＝－283 kJ·mol1
1－③C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110 kJ·mol1
2
3－
则反应Fe2O3(s)＋3C(s)＋O2(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol1。理论上反应
2________放出的热量足以供给反应________所需要的热量(填上述方程式序号)。 答案 (1)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g) ΔH＝－206 kJ·mol1
(2)4HCl(g)＋O2(g)===2H2O(g)＋2Cl2(g) ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2 (3)－355 ②③ ①
解析 (1)已知：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝＋165 kJ·mol
－
－1
－－
－
①、CO(g)＋
H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol1②，由盖斯定律可知，②－①即得所求热化学方程式：CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g) ΔH＝－206 kJ·mol1。 (2)2HCl(g)＋CuO(s)
H2O(g)＋CuCl2(s) ΔH1①
－
由图得2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g) 2ΔH2②
运用盖斯定律：①×2＋②得总反应：4HCl(g)＋O2(g)===2H2O(g)＋2Cl2(g) ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2。
(3)根据盖斯定律，由①＋3×②可得目标方程式，故其ΔH＝－355 kJ·mol1。
点评：建立盖斯定律应用的思维模型，首先根据目标热化学方程式调整已知热化学方程式中各物质的化学计量数及焓变，然后将热化学方程式相加减，可写出目标热化学方程式，进而求得目标反应的反应热，促进“模型认知”化学核心素养的发展。
－
人教版高中化学选修四第一章 本章知识体系构建与核心素养解读
