熱化學方程式的解題思路探究

反應熱、熱化學方程式和利用蓋斯定律計算反應熱是每年高考必考知識點．其中，熱化學方程式的正確書寫是解決問題的關鍵．本文從高考真題出發，總結解題方法，提煉答題技巧，幫助考生更好地掌握這一知識點，提高解題能力．

１ 熱化學方程式和化學方程式的區別

熱化學方程式是表示參加反應的物質的量和反應熱的關系的化學方程式，盡管熱化學方程式來源于化學方程式，但是兩者在書寫和具備的意義上均有所不同．如果不進行區分，則很容易將兩者相混，導致在書寫熱化學方程式時，出現“反應條件標錯”“反應熱漏寫”“未標明物質狀態”等錯誤出現．兩者的區別如表１所示．

２ 命題剖析

２.１ 根據文字描述書寫熱化學方程式

該類題目通過文字描述，對化學反應過程進行詳細描述，包括參與反應的物質、狀態、條件等信息，要求考生具有良好的對知識的理解和應用能力，要能準確把握題目中的關鍵信息．在書寫熱化學方程式時，需要注意反應物和生成物的配平、反應熱量的表示方式、反應條件的標注等規范要求．此外，學生還需要注意熱化學方程式中反應熱的符號，以準確反映反應的放熱或吸熱情況．

例１ 硅粉與HCl在３００ ℃時反應生成１molSiHCl３ 氣體和H２，放出２２５kJ熱量，該反應的熱化學方程式為______．

解析 反應涉及的各物質中，硅粉為固體，HCl、SiHCl３ 和H２ 均為氣體．反應的條件為３００℃，壓強未強調，默認為常壓，不進行標注．結合題干信息，該反應的熱化學方程式為Si（s）＋３HCl（g）＝３００℃＝SiHCl３（g）＋H２（g）ΔH ＝－２２５kJ·mol－１．

點評 根據文字描述書寫熱化學方程式，屬于簡單題型，難度并不大，需要學生從題給信息中提取關鍵信息．提取信息時，可以遵循如下流程：１）提取反應物和生成物，寫出化學方程式．２）提取各物質狀態，用“s、l、g、aq”表示在方程式中．３）提取反應的溫度和壓強信息進行標注．４）提取反應的熱量信息，放出熱量對應“－”，吸收熱量對應“＋”．注意：ΔH 的正號不能省略．ΔH 的單位為kJmol－１或J·mol－１．５）提取反應熱量信息對應的“量”，如在該題中，對應１ molSiHCl３ 氣體和H２，與方程式中對應的化學計量數相等，因此，該反應的熱化學方程式為Si（s）＋３HCl（g）＝３００℃＝SiHCl３（g）＋H２（g）ΔH ＝－２２５kJ·mol－１．

２.２ 根據圖像描述書寫熱化學方程式

根據圖像描述書寫熱化學方程式的題型特征主要體現在題干提供反應物質的能量變化圖，要求考生解讀圖像中的信息，如反應前后能量的變化、反應物與生成物的能量狀態等．這類題目考查考生將圖像信息轉化為熱化學方程式的能力．學生需要根據圖像中展示的能量變化情況，判斷反應的放熱或吸熱性質，并據此準確寫出熱化學方程式，同時正確標注出熱量變化和反應條件．

例２ （２０２３年重慶卷，節選）在銀催化下，乙烯與氧氣反應生成環氧乙烷（EO）和乙醛（AA）．根據圖１寫出由EO （g）生成AA （g）的熱化學方程式： ______．

解析 由圖可知，EO（g）生成AA（g）放出熱量，（－２１９kJ·mol－１）－ （－１１７kJ·mol－１）＝－１０２kJ·mol－１，熱化學方程式為EO（g）＝AA（g） ΔH ＝－１０２kJ·mol－１．

點評 １）根據圖像，書寫反應方程式．２）根據圖像，標記各物質狀態．３）定條件，若沒有明確給出，默認為２Kf3uizLL8z1XTx2PNnAVpQ==５℃、１０１kPa，無須標記．４）計算反應的焓變．在化學反應中，反應的焓變為生成物所具有的總能量與反應物所具有的總能量之差．考查的關鍵在于學生對圖像信息的有效提取．

２.３ 運用蓋斯定律書寫熱化學方程式

蓋斯定律指出，無論化學反應是一步完成還是多步完成，其總的焓變（ΔH ）與反應物和生成物的性質以及狀態有關，與反應的具體途徑無關．這類題目要求考生通過多個已知的熱化學方程式，利用蓋斯定律來確定一個未知反應的熱化學方程式．題目一般會給出若干個相關的熱化學方程式，并提供這些方程式的熱量變化值，然后要求考生通過代數運算得出目標反應的熱化學方程式及其熱量變化．有時也會以圖像或者表格的形式，讓學生自己書寫已知的熱化學方程式，然后再進行相關推理和計算．

前兩類題型側重于直接從描述中獲取信息并應用化學知識，而“運用蓋斯定律書寫熱化學方程式”題型則側重于通過已知信息進行邏輯推理和數學運算來解決問題．

例３ （２０２０年全國Ⅰ卷，節選）釩催化劑參與反應的能量變化如圖２所示，V２O５（s）和SO２（g）反應生成VOSO４（s）和V２O４（s）的熱化學方程式為______．

解析 根據題圖有V２O４（s）＋SO３（g）＝V２O５（s）＋SO２（g）ΔH２＝－２４kJ·mol－１， ①V２O４（s）＋２SO３（g）＝２VOSO４（s）ΔH１＝－３９９kJ·mol－１， ②根據蓋斯定律，由②－①×２得２V２O５（s）＋２SO２（g）＝V２O４（s）＋２VOSO４（s），則ΔH ＝－３９９kJ·mol－１－２×（－２４kJ·mol－１）＝－３５１kJ·mol－１．因此熱化學方程式為２V２O５（s）＋２SO２（g）＝V２O４（s）＋２VOSO４（s）ΔH ＝－３５１kJ·mol－１．

點評 第１步：寫出目標反應方程式．第２步：根據題意標出各物質狀態．第３步：根據圖像，書寫已知的熱化學反應方程式．第４步：運用蓋斯定律書寫熱化學方程式．具體求解思路如圖３所示．

本文從３個角度對熱化學方程式的書寫進行詳細分析．該類試題雖然不復雜，但要求考生要在多個方面具備扎實的知識和技能．在平時的學習過程中，學生不僅要加強對化學反應本質的理解和熱化學方程式的規范書寫訓練，還要培養圖像解析能力和邏輯推理能力，以有效提升解題效率和準確性．

（完）