化學(xué)能與熱能省賽一等獎(jiǎng)

第2課時(shí)焓變反應(yīng)熱第一章第一節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1．認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式的意義并能正確書寫熱化學(xué)方程式；2．培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力。二熱化學(xué)方程式〖例1〗在200℃、101olH2碘蒸氣作用生成HI的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2I22HI……①但在科學(xué)文獻(xiàn)上則該化學(xué)方程式表示為：H2gI2g2HIg△H=……②思考：①式為普通化學(xué)方程式，②式也是化學(xué)方程式，它與①式有何區(qū)別②式指明了反應(yīng)時(shí)的具體的溫度與壓強(qiáng)反應(yīng)物、生成物注明了反應(yīng)時(shí)的狀態(tài)注明了反應(yīng)熱數(shù)據(jù)Solid,liquid,gasS-固態(tài)l-液態(tài)g-氣態(tài)〖例2〗在25℃、101olH2O的反應(yīng)，一個(gè)生成氣態(tài)水，一個(gè)生成液態(tài)水，其化學(xué)方程式可表示為：H2gO2g=H2Og△H=…③H2gO2g=H2Ol△H=…④

思考：③式與④式的生成物同樣是1molH2O,而釋放出的熱量卻不相同，為什么分析：液態(tài)水蒸發(fā)為氣態(tài)水時(shí)要吸收能量H2Ol=H2Og△H=注意：對(duì)于25℃、101Pa時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)，可以不注明條件思考：1、普通化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)（化學(xué)計(jì)量數(shù)）可以是分?jǐn)?shù)嗎2、在25℃、101olH2與molO2反應(yīng)生成1mol的熱量3、根據(jù)思考“2”中的數(shù)據(jù)，試寫出：在25℃、101olH2與1molO2反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時(shí)的反應(yīng)方程式。2H2gO2g=2H2Ol△H=1熱化學(xué)方程式的概念及意義1熱化學(xué)方程式：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(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)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，還說明了物質(zhì)的“量”與“能量”之間的數(shù)量關(guān)系。新知導(dǎo)學(xué)（1）熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量。因此化學(xué)計(jì)量數(shù)以“mol”為單位，數(shù)值可以是小數(shù)或分?jǐn)?shù)；注意：化學(xué)計(jì)量數(shù)改變，ΔH的數(shù)值要相應(yīng)改變；（2）必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，g為氣態(tài)，l為液態(tài)，S為固態(tài)，aq為水溶液；注意：由于已經(jīng)注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，所以熱化學(xué)方程式中不用↓和↑；固體有不同晶態(tài)時(shí)，還需將晶態(tài)注明，例如S（斜方），S（單斜），C（石墨），C（金剛石）等；2熱化學(xué)方程式的書寫方法要求（3）應(yīng)注明△H的測(cè)定條件。若不注明，則表示在25℃、101Pa下測(cè)定的；（4）在所寫的化學(xué)方程式的右邊寫下△H的“”與“－”、數(shù)值和單位，方程式與△H應(yīng)用空格隔開；注意：若為放熱反應(yīng)，△H為“－”，若為吸熱反應(yīng)，△H為“”；當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。2H2gO2g=2H2Ol△H=2H2Ol=2H2gO2g△H=例：（5）不論化學(xué)反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱H表示反應(yīng)進(jìn)行到底（完全轉(zhuǎn)化）時(shí)的能量變化。如：2SO2（g）O2（g）2SO3（g）△H=-197J/mol是指:2molSO2（g）和1molO2（g）完全轉(zhuǎn)化為2molSO3（g）時(shí)放出的能量。

若在相同的溫度和壓強(qiáng)時(shí)，向某容器中加入2molSO2（g）和1molO2（g）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，放出的能量為Q，因反應(yīng)不能完全轉(zhuǎn)化生成2molSO3（g），故Q＜197J；熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別歸納總結(jié)

普通化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)狀態(tài)不要求注明ΔH無必須注明是整數(shù)，既表示微粒個(gè)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)，只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量必須在分子式后注明意義

遵循規(guī)律表明了化學(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

活學(xué)活用2g＋Cl2g=2HClgΔH298＝－1846J·mol－1的敘述正確的是2反應(yīng)，放出熱量1846JH2g完全反應(yīng)生成2molHClg，放出的熱量為1846JC在101olH2g和1molCl2g完全反應(yīng)生成2molHClg放出的熱量為1846JD在101olH2g和1molCl2g完全反應(yīng)生成2molHClg吸收的熱量為1846J答案

4在常溫常壓下，1gH2在足量Cl2中燃燒生成HCl氣體，放出923J的熱量。下列熱化學(xué)方程式中正確的是AH2g＋Cl2g===2HClgΔH＝－923J·molBH2g＋Cl2g===2HClgΔH＝＋923J·mol－1CH2g＋Cl2g===2HClgΔH＝＋1846J·mol－1g===H2g＋Cl2gΔH＝＋1846J·mol－1答案解析方法總結(jié)H2在Cl2中燃燒生成HCl氣體，1gH2燃燒放出923J的熱量，則1mol2gH2燃燒放出1846J的熱量，化學(xué)反應(yīng)放出熱量，ΔH為“－”。則H2在Cl2中燃燒生成HCl氣體的熱化學(xué)方程式為H2g＋Cl2g===2HClgΔH＝－1846J·mol－1。一個(gè)放熱反應(yīng)的逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，并且在其他條件相同時(shí)，ΔH是原ΔH的相反數(shù)。則該題的四個(gè)選項(xiàng)中只有D是正確的。方法總結(jié)“五看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤一看方程式是否配平；二看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；三看ΔH的“＋”“－”符合是否正確；四看反應(yīng)熱的單位是否為“J·mol－1”；五看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)。學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測(cè)提升技能1下列圖示變化為吸熱反應(yīng)的是答案解析1234√A項(xiàng)中的圖像表示生成物的能量比反應(yīng)物的能量高，故為吸熱反應(yīng)；B項(xiàng)中的圖像表示反應(yīng)物的能量比生成物的能量高，故為放熱反應(yīng)；C項(xiàng)中濃硫酸溶于水放熱，不是化學(xué)變化；D項(xiàng)中鋅與鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)。56g與H2Og反應(yīng)的能量變化如圖所示，有關(guān)兩者反應(yīng)的說法正確的是A該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)g和H2Og具有的總能量大于CO2g和H2g具有的總能量C該反應(yīng)不需要加熱就能進(jìn)行D1molCO2g和1molH2g反應(yīng)生成1molCOg和1molH2Og要放出41J熱量答案解析√123456由能量變化可知，生成物的總能量比反應(yīng)物的總能量低，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但并不是不需要加熱；當(dāng)1molCO2g和1molH2g反應(yīng)生成1molCOg和1molH2Og時(shí)，要吸收41J熱量。123456s＋H2Og===COg＋H2gΔH＝＋1313J·mol－1表示A碳和水反應(yīng)吸收1313J能量B1mol碳和1mol水反應(yīng)生成1mol一氧化碳和1mol氫氣并吸收1313J熱量C在25℃、101ol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1mol一氧化碳?xì)怏w和1mol氫氣，吸收熱量1313JD1個(gè)固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸熱1313J答案解析√123456依據(jù)反應(yīng)熱的概念，反應(yīng)熱表示按照熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)的物質(zhì)的量反應(yīng)時(shí)，吸收或放出的熱量，單位是J·mol－1，該熱化學(xué)方程式表示：1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1mol一氧化碳?xì)怏w和1mol氫氣，并吸收1313J的熱量。特別要指明各物質(zhì)的狀態(tài)。1234564下列熱化學(xué)方程式或敘述正確的是A1mol液態(tài)肼N2H4在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣，放出642J熱量：N2H4l＋O2g===N2g＋2H2OgΔH＝＋642J·mol－1B12g石墨轉(zhuǎn)化為CO時(shí)，放出1105J熱量：2C石墨，s＋O2g===2COgΔH＝－1105J·mol－1C已知：H2g＋O2g===H2OlΔH＝－286J·mol－1，則2H2Ol===2H2g＋O2gΔH＝＋572J·mol－1D已知：N2g＋3H2g2NH3gΔH＝－924J·mol－1，則在一定條件下向密閉容器中充入05molN2g和15molH2g充分反應(yīng)放出462J的熱量答案解析√123456A項(xiàng)，放出熱量，ΔH<0，正確的熱化學(xué)方程式為N2H4l＋O2g===N2g＋2H2OgΔH＝－642J·mol－1；B項(xiàng)，2C石墨，s＋O2g===2COg的ΔH應(yīng)是2mol，即24g石墨轉(zhuǎn)化為CO時(shí)的反應(yīng)熱，即ΔH＝－221J·mol－1；C項(xiàng)，根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義知，若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則ΔH改變符號(hào)，但絕對(duì)值不變，據(jù)此可判斷該項(xiàng)正確；123456D項(xiàng)，N2g＋3H2g2NH3gΔH＝－924J·mol－1表示1molN2g與3molH2g完全反應(yīng)生成2molNH3g時(shí)放出924J的熱量，但合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，05molN2g與15molH2g充分反應(yīng)后生成的NH3g的物質(zhì)的量小于1mol，故放出的熱量小于462J。1234565已知下列化學(xué)鍵的鍵能：化學(xué)鍵鍵能J·mol－1H—H436N—H391N≡N9461通過計(jì)算判斷合成氨反應(yīng)是放熱還是吸熱？反應(yīng)N2g＋3H2g2NH3g過程中，共斷裂1molN≡N鍵和3molH—H鍵，形成6molN—H鍵，則斷鍵共吸熱為946J·mol－1×1mol＋436J·mol－1×3mol＝2254J，形成N—H鍵共放熱為391J·mol－1×6mol＝2346J，由于放出熱量＞吸收熱量，故反應(yīng)放熱。放熱答案解析12345621molN2完全反應(yīng)生成NH3的反應(yīng)熱為__________________，1molH2完全反應(yīng)生成NH3的反應(yīng)熱為____________________。

答案解析ΔH＝－92J·mol－1ΔH＝－307J·mol－11234563寫出合成氨的熱化學(xué)方程式：______________________________________________。由2分析可知，1molN2完全反應(yīng)，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝－92J·mol－1，可寫出熱化學(xué)方程式。答案解析N2g＋3H2g2NH3gΔH＝－92J·mol－