2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第一節(jié)反應(yīng)熱第2課時熱化學(xué)方程式課件新人教版選擇性必修1

第一章

第一節(jié)第2課時熱化學(xué)方程式素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)習(xí)要點1.理解熱化學(xué)方程式的意義,能正確書寫熱化學(xué)方程式,發(fā)展證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。2.理解反應(yīng)熱的含義,能結(jié)合熱化學(xué)方程式比較反應(yīng)熱的大小,發(fā)展宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。一個概念:熱化學(xué)方程式。四個要點:書寫熱化學(xué)方程式的四個要點。一種方法:判斷熱化學(xué)方程式書寫正誤。知識點一熱化學(xué)方程式基礎(chǔ)落實?必備知識全過關(guān)1.熱化學(xué)方程式(1)理解(2)舉例H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)

ΔH=-184.6kJ·mol-1表明1mol

與1mol

反應(yīng)生成2mol

時,放出184.6kJ熱量。

熱量物質(zhì)能量氣態(tài)H2氣態(tài)Cl2

氣態(tài)HCl2.書寫方法(1)書寫要點

不同于普通化學(xué)方程式①寫出正確的化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)只表示其

,可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù)

②標(biāo)注反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)沒有特殊說明是指25℃、101kPa,不用標(biāo)明反應(yīng)條件(如加熱、高溫等)③標(biāo)出各物質(zhì)聚集狀態(tài)在物質(zhì)后面用括號標(biāo)注各物質(zhì)的聚集狀態(tài):氣體用“

”,液體用“

”,固體用“

”,溶液用“

”

④標(biāo)注ΔH的正負(fù)及數(shù)值若為放熱反應(yīng),ΔH為“

”;若為吸熱反應(yīng),ΔH為“

”。寫出ΔH的數(shù)值,ΔH的單位是

不能用“↑”“↓”等符號表示

物質(zhì)的量g

lsaq-+kJ·mol-1(2)應(yīng)用示例在25℃和101kPa下,1mol氣態(tài)H2和0.5mol氣態(tài)O2反應(yīng)生成1mol氣態(tài)水,放出241.8kJ熱量,則熱化學(xué)方程式為

。

【注意】等量的同種物質(zhì)若處于不同狀態(tài),其能量不同,如等物質(zhì)的量時能量:H2O(g)>H2O(l),故熱化學(xué)方程式中要標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。辨析比較熱化學(xué)方程式和化學(xué)方程式方程式類型化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計量數(shù)表示的意義微粒個數(shù)或物質(zhì)的物質(zhì)的量。一定是整數(shù)物質(zhì)的物質(zhì)的量?？梢允欠?jǐn)?shù)是否要注明物質(zhì)的狀態(tài)否必須注明ΔH的正負(fù)號與單位無必須注明是否要注明溫度與壓強(qiáng)否是。25

℃、101

kPa時可不注明意義表明反應(yīng)中物質(zhì)的變化表明反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化深化理解

(2)若一個反應(yīng)的ΔH=a

kJ·mol-1,則其逆反應(yīng)的ΔH=-a

kJ·mol-1。(3)可逆反應(yīng)的ΔH表示反應(yīng)按照化學(xué)計量數(shù)所表示的物質(zhì)的量完全反應(yīng)(即反應(yīng)進(jìn)行到底)的反應(yīng)熱。重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1

熱化學(xué)方程式的書寫例1(教材改編題)依據(jù)事實,寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)32gCu(s)與適量O2(g)完全反應(yīng)生成CuO(s),放出78.7kJ的熱量:

。

(2)1molC2H6(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(l),放出1560kJ的熱量:

。

(3)1gCH3OH(l)燃燒生成CO2(g)和液態(tài)水時放熱22.68kJ:

。

2Cu(s)+O2(g)===2CuO(s)

ΔH=-314.8kJ·mol-12C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l)

ΔH=-3120kJ·mol-1【變式設(shè)問】根據(jù)(2)中信息,寫出CO2(g)和H2O(g)反應(yīng)生成1molC2H6(g)與O2(g)的熱化學(xué)方程式。思維建模

書寫熱化學(xué)方程式的基本步驟

[對點訓(xùn)練1](魯科版教材習(xí)題)寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)3molNO2(g)與1molH2O(l)反應(yīng)生成HNO3(aq)和NO(g),放熱138.2kJ。(2)用CO(g)還原1molFe2O3(s),生成CO2(g)和Fe(s),放熱24.8kJ。(3)1molC(s)與1molH2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g),吸熱131.5kJ。答案

(1)3NO2(g)+H2O(l)===2HNO3(aq)+NO(g)

ΔH=-138.2kJ·mol-1(2)3CO(g)+Fe2O3(s)===3CO2(g)+2Fe(s)

ΔH=-24.8kJ·mol-1(3)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)

ΔH=+131.5kJ·mol-1探究角度2

熱化學(xué)方程式的正誤判斷例21g氨氣完全分解為氮氣和氫氣時吸收2.72kJ的熱量,下列熱化學(xué)方程式正確的是(

)①N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)

ΔH=-46.24kJ·mol-1②N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)

ΔH=-92.48kJ·mol-1④2NH3(g)===N2(g)+3H2(g)

ΔH=-92.48kJ·mol-1A.全部 B.①②③C.①② D.②③D思維建模

判斷熱化學(xué)方程式書寫正誤的方法

[對點訓(xùn)練2](2024·陜西西安模擬)25℃、101kPa條件下(Vm=24.5L·mol-1),49LC2H4完全燃燒放出mkJ的能量,下列熱化學(xué)方程式正確的是(

)A該反應(yīng)的ΔH<0,B錯誤;根據(jù)A項分析可知,2

mol

C2H4完全燃燒放出m

kJ能量,反應(yīng)的ΔH=-m

kJ·mol-1,C錯誤;熱化學(xué)方程式中應(yīng)標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài),D錯誤。知識點二反應(yīng)熱的大小比較基礎(chǔ)落實?必備知識全過關(guān)1.根據(jù)反應(yīng)物的量比較ΔH大小

②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH2反應(yīng)②中消耗H2的量更多,因此放出熱量更多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1

ΔH2。

>2.根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的程度比較ΔH大小

②C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH2反應(yīng)②中,C(s)完全燃燒,放出熱量更多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1

ΔH2。

>3.根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)比較ΔH大?、賁(g)+O2(g)===SO2(g)

ΔH1②S(s)+O2(g)===SO2(g)

ΔH2由于等物質(zhì)的量的S(g)具有能量高于S(s),可畫出如下圖像:由圖像可知,|ΔH1|>|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1

ΔH2。

<4.根據(jù)反應(yīng)方向比較ΔH大小

反應(yīng)①中,Al(s)與O2(g)反應(yīng)生成Al2O3(s)是放熱反應(yīng),則ΔH1

0;

反應(yīng)②是反應(yīng)①的逆反應(yīng),應(yīng)是吸熱反應(yīng),則ΔH2

0,故ΔH1

ΔH2。

<><名師點撥比較反應(yīng)熱的四點思考(1)比較ΔH大小可類比數(shù)學(xué)中有理數(shù)的大小比較,要考慮ΔH的正負(fù)。(2)吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的ΔH及比較。①吸熱反應(yīng)的ΔH>0,且吸收熱量越多,ΔH的值越大。②放熱反應(yīng)的ΔH<0,且放出熱量越多,ΔH的值反而越小。(3)等量的同種物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,具有的能量不同,對于等質(zhì)量的物質(zhì)A,則有能量:A(g)>A(l)>A(s)。(4)兩個熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物、生成物及對應(yīng)物質(zhì)的聚集狀態(tài)均相同,但化學(xué)計量數(shù)不同時,兩個反應(yīng)的ΔH也不同,且存在一定比例關(guān)系。深度思考試比較下列各組ΔH的大小。(1)A(g)+B(g)===C(g)

ΔH1<0A(g)+B(g)===C(l)

ΔH2<0則ΔH1

(填“>”“<”或“=”,下同)ΔH2。

(2)C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH1<0CO2(g)===C(s)+O2(g)

ΔH2>0則ΔH1

ΔH2。

><重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度

反應(yīng)熱的大小比較例題

根據(jù)以下各選項中的熱化學(xué)方程式,ΔH1和ΔH2的大小比較不正確的是(

)A.①2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l)

ΔH1;②2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l)

ΔH2,則ΔH1<ΔH2B.①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH1;②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH2,則ΔH1<ΔH2C.①CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)

ΔH1;②CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)

ΔH2,則ΔH1<ΔH2D.①I2(g)+H2(g)===2HI(g)

ΔH1;②I2(s)+H2(g)===2HI(g)

ΔH2,則ΔH1<ΔH2A解析

A項,H2S(g)和O2(g)的反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,反應(yīng)①H2S(g)不完全燃燒生成S(s),反應(yīng)②H2S(g)完全燃燒生成SO2(g),等量的H2S(g)反應(yīng)時,反應(yīng)②放出熱量多,則有ΔH1>ΔH2,錯誤;B項,等量的H2O(g)具有的能量高于H2O(l),則等量的H2(g)燃燒生成H2O(l)放出熱量更多,故有ΔH1<ΔH2,正確;C項,反應(yīng)①為放熱反應(yīng),ΔH1<0,反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),ΔH2>0,則有ΔH1<ΔH2,正確;D項,等量I2(g)具有的能量高于I2(s),則I2(g)與H2(g)反應(yīng)放出熱量更多,則有ΔH1<ΔH2,正確。思路剖析

解答本題的思路如下:(1)判斷各選項中反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),確定ΔH的正負(fù);(2)從ΔH的正負(fù)、物質(zhì)的狀態(tài)及能量、反應(yīng)物的量等角度進(jìn)行分析判斷。[對點訓(xùn)練]已知:H2S與不足量的O2反應(yīng)時生成S和H2O。根據(jù)以下三個熱化學(xué)方程式:①2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l)

ΔH1②2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l)

ΔH2③2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(g)

ΔH3ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小關(guān)系正確的是(

)A.ΔH1>ΔH2>ΔH3B.ΔH3>ΔH2>ΔH1C.ΔH1>ΔH3>ΔH2D.ΔH3>ΔH1>ΔH2B解析

反應(yīng)①H2S(g)完全燃燒生成SO2(g),反應(yīng)②、③H2S(g)不完全燃燒生成S(g),等量H2S(g)反應(yīng)時,反應(yīng)①放出熱量更多,則ΔH1最小。等量H2O(g)具有的能量高于H2O(l),則等量H2S(g)燃燒生成H2O(l)放出熱量更多,故有ΔH2<ΔH3,從而可得:ΔH3>ΔH2>ΔH1。學(xué)以致用·隨堂檢測全達(dá)標(biāo)題組1熱化學(xué)方程式的書寫及判斷1.液化石油氣(LPG)的主要成分為丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10),還含少量丙烯(C3H6)、丁烯(C4H8)。完全燃燒各種成分氣體生成CO2(g)和H2O(l)放出熱量如下表:成分/1

molC3H8C4H10C3H6C4H8放出熱量/kJ2219.92878.01927.32538.8結(jié)合表中信息判斷,下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(

)B.2C4H10(g)+13O2(g)===8CO2(g)+10H2O(g)ΔH=-5756.0kJ·mol-1C.C4H8(g)+6O2(g)===4CO2(g)+4H2O(l)

ΔH=+2538.8kJ·mol-11234D1234解析

未標(biāo)注物質(zhì)的聚集狀態(tài),A錯誤;表中數(shù)據(jù)對應(yīng)生成CO2(g)和H2O(l),生成物H2O應(yīng)是液態(tài),B錯誤;C4H8(g)燃燒放出熱量,ΔH應(yīng)小于0,C錯誤。2.(1)已知16g固體硫完全燃燒生成SO2(g)時放出148.4kJ的熱量,寫出1molS(s)燃燒生成SO2(g)的熱化學(xué)方程式:

。

(2)已知相關(guān)數(shù)據(jù)如下:工業(yè)上在高溫、高壓及催化劑作用下合成氨的熱化學(xué)方程式為

。

1234S(s)+O2(g)===SO2(g)

ΔH=-296.8kJ·mol-1N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-92kJ·mol-1(3)已知0.5mol甲烷與0.5mol水蒸氣完全反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣,吸收akJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

。

(4)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層生成氣態(tài)HCl和CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1mol電子時釋放145kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

。

1234CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)

ΔH=+2a

kJ·mol-12Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g)

ΔH=-580kJ·mol-1

題組2反應(yīng)熱的大小比較3.(2024·廣東惠州三校聯(lián)考)已知:④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH=dkJ·mol-1下列關(guān)系式中正確的是(

)A.a<c<0 B.b>d>0C.2a=b<0 D.2c=d>01234C1234解析

四個反應(yīng)都是放熱反應(yīng),a、b、c、d均小于0,B、D均錯誤;①和③比較