高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理學(xué)案112焓變熱化學(xué)方程式

第2課時焓變熱化學(xué)方程式[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.熟知能量轉(zhuǎn)化形式及反應(yīng)熱和焓變的含義、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的本質(zhì)。2.學(xué)會熱化學(xué)方程式的書寫與應(yīng)用。一化學(xué)反應(yīng)的焓變1．焓的意義焓是一個物理量，用來描述物質(zhì)所具有的________，符號為H。不同的物質(zhì)所具有的________不同，其焓也不同，一般用焓的變化來描述化學(xué)反應(yīng)的________。2．反應(yīng)焓變(1)定義：________的總焓與____________的總焓之差。(2)表示符號：________。(3)單位：________(或J·mol－1)。(4)數(shù)學(xué)表達式：ΔH＝________________－________________。(5)意義：如果ΔH>0，即反應(yīng)產(chǎn)物的焓________反應(yīng)物的焓，說明反應(yīng)是________能量的，為________反應(yīng)；如果ΔH<0，即反應(yīng)產(chǎn)物的焓________反應(yīng)物的焓，說明反應(yīng)是________能量的，為________反應(yīng)。3．問題思考與討論(1)焓變(ΔH)與反應(yīng)熱(Q)有何關(guān)系？(2)焓變(ΔH)與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)有何關(guān)系？1.焓變與物質(zhì)的能量變化的關(guān)系放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)關(guān)系反應(yīng)物具有的總能量________反應(yīng)產(chǎn)物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量________反應(yīng)產(chǎn)物具有的總能量表示方法ΔH__0ΔH__0圖示實例H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝131.3kJ·mol－12.焓變的微觀解釋及判斷(1)微觀解釋：吸收能量E1反應(yīng)物eq\o(→,\s\up7(舊化學(xué)鍵斷裂),\s\do5(新化學(xué)鍵形成))反應(yīng)產(chǎn)物放出能量E2(2)判斷：ΔH＝E1－E2E1__E2ΔH__0吸熱反應(yīng)E1__E2ΔH__0放熱反應(yīng)1．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化，下列說法中正確的是()A．1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJB．1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量C．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOD．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水2．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示。已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)的ΔH＝－99kJ·mol－1。請回答下列問題：(1)已知圖中C點表示2molSO3(g)的總能量，則A點表示______________________。(2)圖中ΔH＝________kJ·mol－1。二熱化學(xué)方程式1．氫氣與碘蒸氣化合反應(yīng)的能量(或熱量)變化，可用下式表示：H2(g)＋I2(g)eq\o(=,\s\up7(200℃),\s\do5(101kPa))2HI(g)ΔH＝－14.9kJ·mol－1，它與化學(xué)方程式H2＋I2eq\o(,\s\up7(△))2HI相比較而言，其特點為(1)指明了反應(yīng)的________和________：若在298K、101kPa時進行的反應(yīng)，可不注明。(2)注明了各物質(zhì)的狀態(tài)：________(固體)、________(液體)、________(氣體)或aq(水溶液中的溶質(zhì))。(3)在方程式的右邊注明了ΔH的________、________________________及________。2．熱化學(xué)方程式的概念及意義(1)熱化學(xué)方程式是表示參加______________________和____________的關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)熱化學(xué)方程式的意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的________變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的________變化，還說明了物質(zhì)的“量”與“能量”之間的數(shù)量關(guān)系。3．ΔH的單位中“mol－1”的含義反應(yīng)焓變單位中的“mol－1”表明參加反應(yīng)的各物質(zhì)的________________與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)式的________相同。例如：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH(298K)＝－285.8kJ·mol－1表示298K時，________H2(g)與________O2(g)反應(yīng)生成________H2O(l)，________285.8kJ。若將化學(xué)方程式寫成2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH(298K)＝－571.6kJ·mol－1則表示298K時，________H2(g)與________O2(g)反應(yīng)生成________H2O(l)，________571.6kJ。1.熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別普通化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)系數(shù)狀態(tài)不要求注明ΔH正負號及單位無必須注明(正號常省略)意義遵循規(guī)律2.熱化學(xué)方程式的書寫方法(1)遵循一般化學(xué)方程式的書寫規(guī)則(一般不寫反應(yīng)條件)。(2)要注明反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的________________。(3)在右端注意ΔH的符號、數(shù)值和單位(kJ·mol－1或J·mol－1)。吸熱反應(yīng)，ΔH______0；放熱反應(yīng)，ΔH____0。(4)化學(xué)系數(shù)只表示物質(zhì)的________________，因此可以是整數(shù)，也可以是________。(5)化學(xué)系數(shù)改變，________要相應(yīng)改變；逆反應(yīng)的ΔH與正反應(yīng)的ΔH數(shù)值相等符號________。3．書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的問題(1)寫出ΔH的符號和單位在反應(yīng)方程式的右邊寫出ΔH＝數(shù)值和單位(kJ·mol－1)，吸熱反應(yīng)ΔH為“＋”(通常省略不寫)，放熱反應(yīng)ΔH為“－”。(2)注明反應(yīng)條件ΔH與測定條件(溫度、壓強等)有關(guān)，因此書寫熱化學(xué)方程式時注明ΔH的測定條件。一般ΔH是在298K、1.01×105Pa條件下測定的，可以不標(biāo)明。(3)注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)ΔH與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)，因此必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。(4)注意ΔH與方程式的系數(shù)有關(guān)①熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，而不表示物質(zhì)的分子個數(shù)或原子個數(shù)，因此系數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。②ΔH與方程式的系數(shù)相對應(yīng)，若熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則ΔH的數(shù)值也加倍。③若反應(yīng)逆向進行，則ΔH改變符號，但數(shù)值不變。3．N2H4是一種高效清潔的火箭燃料。0.25molN2H4(g)完全燃燒生成氮氣和氣態(tài)水時，放出133.5kJ熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是()A.eq\f(1,2)N2H4(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋H2O(g)ΔH＝267kJ·mol－1B．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－133.5kJ·mol－1C．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝534kJ·mol－1D．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－14．已知16g固態(tài)硫完全燃燒時放出148.4kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．熱化學(xué)方程式C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝131.3kJ·mol－1表示()A．碳和水反應(yīng)吸收131.3kJ能量B．1mol碳和1mol水反應(yīng)生成1mol一氧化碳和1mol氫氣并吸收131.3kJ熱量C．1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1mol一氧化碳氣體和1mol氫氣并吸收131.3kJ熱量D．1個固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸熱131.3kJ2．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，則下列關(guān)于方程式2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)的ΔH的說法中正確的是()A．方程式中的系數(shù)表示分子數(shù)B．該反應(yīng)ΔH大于零C．該反應(yīng)ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．可表示36g水分解時的熱效應(yīng)3．已知：H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝－270kJ·mol－1，下列說法正確的是()A．2L氟化氫氣體分解成1L氫氣與1L氟氣吸收270kJ熱量B．1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出熱量小于270kJC．在相同條件下，1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量D．1個氫氣分子與1個氟氣分子反應(yīng)生成2個氟化氫氣體分子放出270kJ熱量4．根據(jù)下圖所示情況，判斷下列說法中正確的是()A．其熱化學(xué)方程式為CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝41kJ·mol－1B．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)D．當(dāng)H2O為液態(tài)時，其反應(yīng)熱小于41kJ·mol－1

答案精析一新知導(dǎo)學(xué)1．能量能量反應(yīng)熱2．(1)反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)物(2)ΔH(3)kJ·mol－1(4)H(反應(yīng)產(chǎn)物)H(反應(yīng)物)(5)大于吸收吸熱小于釋放放熱3．(1)對等壓條件下的化學(xué)反應(yīng)，假定反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部是熱能，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱就等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓變，數(shù)學(xué)表達式Qp＝ΔH(Qp表示在等壓條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱)。(2)ΔH>0，反應(yīng)產(chǎn)物的焓大于反應(yīng)物的焓，反應(yīng)吸收熱量，此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。ΔH<0，反應(yīng)產(chǎn)物的焓小于反應(yīng)物的焓，反應(yīng)釋放熱量，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。歸納總結(jié)1．(從左到右，從上到下)大于小于<>2．(2)(從左到右，從上到下)＞><<活學(xué)活用1．B2．(1)2molSO2(g)和1molO2(g)的總能量(2)－198解析(1)圖中A表示反應(yīng)物總能量，C表示生成物總能量。(2)1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)的ΔH＝－99kJ·mol－1，所以2molSO2放出的熱量是198kJ。二新知導(dǎo)學(xué)1．(1)溫度壓強(2)slg(3)數(shù)值正負號(正號常省略)單位2．(1)反應(yīng)物質(zhì)的量反應(yīng)熱(2)物質(zhì)能量3．物質(zhì)的量系數(shù)1mol0.5mol1mol放熱2mol1mol2mol放熱歸納總結(jié)1．(從左到右，從上到下)是整數(shù)，既表示微粒個數(shù)又表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)，只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量必須在分子式后注明表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化原子守恒原子守恒和能量守恒2．(2)聚集狀態(tài)(3)><(4)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(5)ΔH相反活學(xué)活用3．D[熱化學(xué)方程式中ΔH＞0表示吸熱，ΔH＜0表示放熱，選項A、C中ΔH的符號錯誤；熱化學(xué)方程式中化學(xué)式前面的系數(shù)僅表示物質(zhì)的量，0.25molN2H4(g)燃燒放熱133.5kJ，故1molN2H4(g)燃燒放熱4×133.5kJ，選項D正確，B錯誤。]4．S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.8kJ·mol－1達標(biāo)檢測提升技能1．C[反應(yīng)熱表示按照熱化學(xué)方程式系數(shù)的物質(zhì)的量反應(yīng)