1、-1-第第2 2课时课时热化学方程式热化学方程式反应焓变的计算反应焓变的计算知识铺垫必备知识正误判断如何定量描述化学反应的能量变化?提示:利用焓变(H)可定量描述化学反应的能量变化。知识铺垫必备知识正误判断一、热化学方程式1.定义:把一个化学反应中和同时表示出来的式子。2.意义:热化学方程式不仅表明了,还表示了。3.实例298K时,1molH2(g)和0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l)放热285.8kJ,此反应的热化学方程式可表示为。物质的变化反应的焓变物质的变化能量的变化知识铺垫必备知识正误判断【微思考】热化学方程式中各物质化学式前的系数代表的意义是什么?提示:热化学方程式中
2、各物质化学式前的系数仅表示物质的量,因此可以是整数或分数,而普通的化学方程式中各物质化学式前的系数只能是整数。知识铺垫必备知识正误判断二、反应焓变的计算1.盖斯定律(1)定义:一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,都是一样的。(2)盖斯定律的特点。化学反应的焓变只与反应的有关,与反应的途径无关。反应焓变一定。如下图由AB有两种途径:则有H1=。反应热始态和终态H2+H3知识铺垫必备知识正误判断2.盖斯定律的应用(1)科学意义:对于无法或较难通过实验测定的反应的焓变,可应用计算求得。(2)利用已知反应的焓变求未知反应的焓变。若一个化学反应的热化学方程式可由另外几个化学反应的热化学方程式相加减
3、而得到,则该化学反应的焓变可由另外几个化学反应的焓变相加减而得到。盖斯定律知识铺垫必备知识正误判断三、能源1.自然界中,能为人类提供能量的或统称为能源。包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能、化石燃料等。2.我国的能源结构不平衡、资源分布不均衡。目前,我国能源消费快速增长,消费结构以为主,以为辅,以水能、核能、风能、太阳能为补充。3.为了实现能源的可持续发展,一方面必须“开源”,即开发核能、风能、太阳能等新能源;另一方面需要“节流”,加大节能减排的力度,提高能源利用效率。物质物质运动煤石油、天然气知识铺垫必备知识正误判断四、摩尔燃烧焓1.定义:在一定反应和条件下,纯物质完全氧化
4、为同温下的指定产物时的焓变。2.意义:摩尔燃烧焓可用来衡量一种燃料燃烧释放的多少。3.注意:指定物质中所含有的氮元素氧化为、氢元素氧化为、碳元素氧化为。温度压强1mol热量N2(g)H2O(l)CO2(g)知识铺垫必备知识正误判断判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“”。(1)热化学方程式中物质的化学式前面的系数代表分子数或物质的量。()(3)相同条件下,等质量的S(s)和S(g)完全燃烧释放的热量不同。()(4)在中,存在关系式:H1=H2+H3。()知识铺垫必备知识正误判断(5)相同条件下,等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多。()(6)反应焓变(H)的大小与热化
5、学方程式中物质的化学式前面的系数无关。()(7)利用盖斯定律可以计算通过实验难以测定的反应的反应热。()(8)化石燃料属于不可再生能源。()探究一探究二探究三素养脉络随堂检测热化学方程式的书写热化学方程式的书写问题探究问题探究热化学方程式与普通化学方程式的意义有什么不同?提示:普通化学方程式只表明化学反应中的物质变化;热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,而且表明了化学反应中的能量变化。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测深化拓展深化拓展“五步”突破热化学方程式的书写探究一探究二探究三素养脉络随堂检测素能应用素能应用典例典例1写出下列条件下反应的热化学方程式。(1)1molCH4完全燃烧生
6、成液态水和CO2气体,放出890.3kJ的热量,该反应的热化学方程式为。(2)0.3mol的气态乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ的热量,该反应的热化学方程式为。(3)下图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化的示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测探究一探究二探究三素养脉络随堂检测易错警示易错警示书写热化学方程式的注意事项(1)不能忽视H的正负。(2)不能忽视H的数值与物质化学式前面的系数有关。物质化学式前面的系数发生变化时,H的数值要相应变化。(3)物质的状态不同,H的数
7、值也不同。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测变式训练变式训练1完全燃烧mg液态乙醇得到CO2(g)和液态水时放出的热量为akJ,经测定mg乙醇与Na反应时最多可生成0.5gH2,则液态乙醇完全燃烧生成CO2(g)和液态水的热化学方程式为()答案:D探究一探究二探究三素养脉络随堂检测解析:根据相关的化学方程式进行计算:则有n(C2H5OH)=0.5mol,即mg乙醇的物质的量为0.5mol,其完全燃烧放出的热量为akJ,D项正确。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测盖斯定律的应用盖斯定律的应用问题探究问题探究依据盖斯定律,分析下图中物质转化过程中各焓变之间有什么关系?提示:H1=H2+H3探究一探
8、究二探究三素养脉络随堂检测深化拓展深化拓展1.虚拟路径法:设计合理的反应途径,求某反应的HH=H1+H2或H=H3+H4+H5。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测2.加和法:由已知热化学方程式写目标热化学方程式确定待求的化学反应方程式明确待求方程式中各物质在已知方程式中的位置写出对已知热化学方程式进行变形后的新方程式对变形后的新方程式、对应的H进行加减运算探究一探究二探究三素养脉络随堂检测素能应用素能应用典例典例2已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)H=-701.0kJmol-1,2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)H=-181.6kJmol-1。则反应Zn(s)+HgO(s)=
9、ZnO(s)+Hg(l)的H为()A.+519.4kJmol-1B.+259.7kJmol-1C.-259.7kJmol-1D.-519.4kJmol-1答案:C探究一探究二探究三素养脉络随堂检测变式训练变式训练2盖斯定律指出:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是()A.AF,H=-H6B.H1+H2+H3+H4+H5+H6=1C.CF,|H|=|H1+H2+H6|D.|H1+H2+H3|=|H4+H5+H6|探究一探究二探究三素养脉络随堂检测答案:B解析:AF过程与FA过程相
10、反,两个过程反应的焓变绝对值相等,符号相反,A项正确;B项中整个变化过程起始物和终态物均为A物质,能量变化为0,故H1+H2+H3+H4+H5+H6=0,B项错误;FC的H=H6+H1+H2,则CF的H=-(H1+H2+H6),二者绝对值相等,C项正确;AD的H=H1+H2+H3,DA的H=H4+H5+H6,二者绝对值相等,D项正确。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测反应焓变的大小比较反应焓变的大小比较问题探究问题探究相同物质的量的氢气和氧气反应生成气态水和液态水,哪个过程放出的热量多?为什么?反应的焓变哪个大?提示:生成液态水放出的热量多;因为气态水变成液态水即气态水液化过程也要放出热量;生
11、成气态水时的焓变大。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测深化拓展深化拓展比较焓变大小的四种方法(1)根据反应物或生成物的状态(同温、同压)比较焓变。同一反应的反应物状态不同:S(g)+O2(g)=SO2(g)H1;S(s)+O2(g)=SO2(g)H2,则H1H2探究一探究二探究三素养脉络随堂检测(2)根据反应物的物质的量比较焓变。物质的量越多,对放热反应,放热越多,H越小;对吸热反应,吸热越多,H越大。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H1,H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)H2,则H10,H2H2。(4)可利用盖斯定律来判定,如由盖斯定律可得出H1-H2=H3,若已知H30,可求出
12、H1H2。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测素能应用素能应用典例典例3在同温同压下,下列各组热化学方程式中H1H2的是()探究一探究二探究三素养脉络随堂检测答案:C解析:A项,物质的燃烧反应是放热反应,其焓变是负值,液态水变为气态水的过程是吸热的,故H1H2,故A不符合题意;B项,物质的燃烧反应是放热的,所以焓变是负值,固体硫变为气态硫需要吸收热量,所以H1H2,故C符合题意;D项,化学反应方程式中化学式前面的系数加倍,焓变数值加倍,放热反应焓变是负值,H1=2H2,故H1H2,故D不符合题意。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测下列关系式正确的是()A.acd0C.2a=b0答案:C解析:氢气
13、燃烧是放热反应,H0;生成液态水比生成气态水时放出的热量多,H更小,即cabd;中各物质的物质的量是中的2倍,则H2=2H1,即b=2a。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测探究一探究二探究三素养脉络随堂检测1.下列叙述正确的是()A.反应产物的总能量一定低于反应物的总能量B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C.根据盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应的焓变D.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下的H不同答案:C解析:对于吸热反应,反应产物的总能量高于反应物的总能量,A项错误;反应速率与反应是吸热反应还是放热反应没有必然的联系,B项错误;
14、盖斯定律可用于计算一些难以直接测量的反应的焓变,C项正确;反应焓变与反应条件无关,D项错误。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测2.下列热化学方程式书写正确的是(已知焓变的绝对值均正确)()答案:B解析:A中未注明各物质的聚集状态,C、D中H的符号错误,放热反应的H0,且C中H的单位也错误。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测3.同温同压下,已知下列各反应为放热反应,下列各热化学方程式对应的反应过程中放出热量最少的是()A.2A(l)+B(l)=2C(g)H1B.2A(g)+B(g)=2C(g)H2C.2A(g)+B(g)=2C(l)H3D.2A(l)+B(l)=2C(l)H4答案:A解析:反应的H与物质的状态和方程式中物质的系数有关,据此分析可知A项中反应放出热量最少。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测4.写出298K时下列反应的热化学方程式:(1)1molHgO(s)分解为液态汞和氧气,吸热90.7kJ。(2)16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量。(3)2.0gC2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2,放出99.6kJ的热量。(4)合成甲醇的反应及其能量变化如图所示,则合成甲醇的热化学方程式为。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测探究一探究二探究三素养脉络随堂检测
