内容正文:
第02课 热化学方程式 燃烧热
[学习目标]
学习目标
素养目标
1.认识热化学方程式,了解热化学方程式表示的意义。
2.理解热化学方程式书写规则,能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
3.认识燃烧热,结合不同物质的燃烧热数值,讨论选择燃料的依据。
通过从宏微角度认识热化学方程式表示的意义,书写热化学方程式的规则。培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科的学科素养。
通过运用化学计量单位定量分析化学变化及其伴随发生的能量转化,培养学生“变化观念与平衡思想”学科素养。
1.了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。
2.了解燃烧热的定义、热化学方程式的书写。
[学习过程]
知识点一 热化学方程式
教材学习
仔细阅读教材,思考下列问题:
1._________________________________的化学方程式,叫做热化学方程式。
2.书写热化学方程式应注意以下几点
(1)需注明反应时的___________和___________,因为反应时的___________和___________不同,ΔH也不同,但中学所用的ΔH的数据,一般都是___________和___________时的数据,因此可不特别注明。
(2)需注明反应物和生成物的___________,因为物质的___________不同时,它们所具有的___________也均不同。
(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是___________,也可以是___________,书写热化学方程式时,ΔH必须与化学方程式一一对应。
问题:依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol N2(g)与适量H2(g)反应,生成NH3(g),放出92.2 kJ热量。
(2)1 molCu(s)与适量O2(g)反应,生成CuO(s),放出157 kJ热量。
知识精讲
1.概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
2.特点
(1)指明了反应时的温度和压强,若在25 ℃、101 kPa时进行的反应,可不注明。
(2)在化学方程式右边注明ΔH的数值、符号和单位。
(3)所有反应物和生成物都用括号注明了它们在反应时的聚集状态。常用s、l、g分别表示固体、液体和气体,溶液中用aq表示。
(4)化学计量数只表示物质的量,因此可以为分数。
3.意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
例如:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示在25 ℃和101 kPa下,
2 mol气态H2与1 mol气态O2反应生成2 mol液态H2O时,放出571.6 kJ的热量。
4.书写
注意:
①注意注明必要的测定条件:焓变与温度和压强等测定条件有关,所以书写时必须在ΔH后指明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa时,可不注明)。
②注意标明物质的聚集状态:方程式中每种物质的化学式后面用括号注明该物质的聚集状态(g、l、s),不用标“↑”或“↓”,水溶液用aq表示。
③注意明确化学计量数的含义:化学计量数只表示该物质的物质的量,不表示分子个数或原子个数,因此热化学方程式中化学计量数也可以是分数。
④注意ΔH的单位及符号:ΔH的单位是kJ/mol或kJ·mol-1,ΔH只能写在化学方程式的右边,表示正向反应的焓变。ΔH<0表示为放热反应;ΔH>0则表示为吸热反应。
⑤注意同一反应中化学计量数与ΔH数值的对应关系:化学方程式中各物质的化学计量数加倍,则ΔH的数值也加倍;若反应逆向进行,则ΔH改变符号,但绝对值不变。
⑥在书写同素异形体相互转化的热化学方程式时,由于其可能用同一化学式表示(如金刚石与石墨都用C表示),除了注明聚集状态外,还要注明名称。
⑦对于可逆反应的ΔH,表示完全反应时的热量变化。例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,表示在25 ℃和101 kPa下,1 mol气态 N2与3 mol气态 H2完全反应生成2 mol气态NH3时,放出92.4 kJ的热量。
【方法技巧】
判断热化学方程式的“五审法”
典题例析
【例1】热化学方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1表示( )
A.碳和水反应吸收131.3 kJ能量
B.1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气,并吸收131.3 kJ热量
C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气,并吸收131.3 kJ热量
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收131.3 kJ热量
【例2】已知1 g火箭燃料肼(N2H4)气体燃烧生成N2和H2O(g)时,放出16.7 kJ的热量,则该反应的热