内容正文:
化学反应与能量转化
第1章
第1节 化学反应的热效应
第2课时 热化学方程式
课程标准要求 学业质量水平
1.能进行反应焓变的简单计算,能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
2.能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。 1.能定量分析化学变化的热效应,分析化学能与热能相互转化的原理及在生产和生活中的应用。(水平3)
2.能依据化学变化中能量转化的原理,提出利用化学变化实现能量贮存和释放的有实用价值的建议。(水平4)
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
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课前预习案
1.热化学方程式
(1)概念:把一个化学反应中________的变化和反应的________同时表示出来的化学方程式,叫作热化学方程式。
(2)ΔH的单位中“mol-1”的含义
反应焓变单位中的mol-1是指每摩尔________,即反应完成时参加反应的各物质的____________的数值与热化学方程式中各物质化学式前的系数相同,而不是指每摩尔某物质。例如,H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH(298 K)=-285.8 kJ/mol 表明在101 kPa、298 K下_________H2(g)与____________O2(g)反应生成1 mol H2O(l)时,放出285.8 kJ热量。
物质
焓变
反应
物质的量
1 mol
1/2 mol
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第1章 化学反应与能量转化
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2.书写方法
(1)书写要求
热化学方程式括号中的英文字母g、l和s分别表示物质的状态为________、________或________;用 ______表示物质为水溶液中的溶质。
(2)应用示例
在25℃和101 kPa下,1 mol 气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol 气态H2O时,放出241.8 kJ的热量,热化学方程式为
___________________________________________________。
气态
液态
固态
aq
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第1章 化学反应与能量转化
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(3)注意事项
①在反应物和反应产物的化学式后面用括号注明各物质的____________,因为反应的焓变与各反应物和反应产物的____________有关。
②ΔH的单位是J·mol-1或______________。
③根据焓的性质,若化学方程式中各物质化学式前的系数加倍,则ΔH的数值也________;若反应逆向进行,则ΔH改变________,但数值的绝对值________。
④指明反应的________和________。若不特别说明,反应温度为_________,压强为___________。
聚集状态
聚集状态
kJ·mol-1
加倍
符号
不变
温度
压强
298 K
101 kPa
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第1章 化学反应与能量转化
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巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)热化学方程式既表示化学反应中物质的变化,又表示反应的焓变( )
(2)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol,表示1 mol H2(g)完全燃烧生成H2O(l)放出571.6 kJ热量( )
(3)书写热化学方程式时,s、aq、g分别表示固态、液态和气态物质( )
(4)热化学方程式中各物质化学计量数扩大m倍,ΔH数值的绝对值扩大m倍
( )
(5)298 K条件下,6 g石墨完全燃烧生成CO2(g)放出 a kJ热量,热化学方程式为C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=2a kJ/mol( )
√
×
×
√
×
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第1章 化学反应与能量转化
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学习任务 热化学方程式的书写及判断
阅读教材P6~7,结合教材中“热化学方程式”内容,交流讨论。
1.对比:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.8 kJ/mol;②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol。为什么产物都是2 mol H2O,而放出的热量却不同?
提示 同种物质的聚集状态不同,其内能不同,产物都是2 mol H2O,但水的聚集状态不同,故放出的热量不同。
课堂探究案
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第1章 化学反应与能量转化
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第1章 化学反应与能量转化
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4.对比:①H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ/mol;②2HCl(g)===H2(g)+Cl2(g) ΔH=+184.6 kJ/mol。化学反应逆向进行时,ΔH有什么变化?
提示 若反应逆向进行,则ΔH改变符号,但数值的绝对值不变。
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
1.热化学方程式的书写——“五步法”
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2.热化学方程式的判断——“五角度”
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第1章 化学反应与能量转化
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1.在298 K、101 kPa下,0.2 mol C2H2完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出 259.92 kJ热量,表示上述反应的热化学方程式正确的是( )
A.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(g) ΔH=+259.92 kJ·mol-1
B.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-259.92 kJ·mol-1
C.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+2 599.2 kJ·mol-1
D.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 599.2 kJ·mol-1
答案 D
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
解析 C2H2(g)与O2(g)的反应为放热反应,则有ΔH<0,A、C错误;0.2 mol C2H2完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出259.92 kJ热量,则2 mol C2H2完全燃烧放出2 599.2 kJ热量,则B错误,D正确。
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第1章 化学反应与能量转化
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2.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2(g)和液态水时放热22.68 kJ:
__________________________________________________________________。
(2)298 K、101 kPa,18 g固态葡萄糖(C6H12O6)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出280.4 kJ热量:
__________________________________________________________________。
C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2 804 kJ·mol-1
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第1章 化学反应与能量转化
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(3)在25℃、101 kPa下, 23 g乙醇完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放热321.4 kJ,则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为
__________________________________________________________________。
(4)101 kPa、298 K时,1 mol稀H2SO4和足量稀KOH溶液发生中和反应放热114.6 kJ,对应的中和热的热离子方程式为
_______________________________________________________。
CH3CH2OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-642.8 kJ·mol-1
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
[方法技巧] 判断热化学方程式的正误
判断一个热化学方程式是否正确,主要应从以下几个方面入手:
(1)各物质的化学式是否正确,方程式是否符合客观事实;
(2)各物质的聚集状态是否注明;
(3)热化学方程式是否配平;
(4)反应热ΔH数值是否与热化学方程式中各物质化学式前的系数相对应,“+”“-”号是否标注正确。
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第1章 化学反应与能量转化
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2020年1月7日23时20分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将通信技术试验卫星五号发射升空,卫星顺利进入预定轨道。偏二甲肼[(CH3)2NNH2]和N2O4(l)、肼(N2H4)和N2O4(l)是常用的火箭推进剂,完全燃烧的产物是二氧化碳、氮气和水蒸气。
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第1章 化学反应与能量转化
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(1)若0.5 mol(CH3)2NNH2(l)与足量N2O4(l)完全反应放出a kJ热量,写出偏二甲肼与N2O4(l)反应的热化学方程式。(298 K、101 kPa)
提示 (CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)===2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-2a kJ/mol
(2)已知16 g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(g)同时放出 271.2 kJ 热量,写出肼与N2O4(l)反应的热化学方程式。(298 K、101 Ka)
提示 2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 084.8 kJ/mol
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
谢谢观看!
H2(g)+eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
2.分析H2(g)+eq \f(1,2)O2(g)=== H2O(g) ΔH=-241.9 kJ/mol,热化学方程式中各物质化学式前的系数是否表示分子数?
提示 热化学方程式中各物质化学式前的系数只表示参加反应的各物质的物质的量,不表示具体分子数,故可以是整数或分数。
3.对比:①H2(g)+eq \f(1,2)O2(g)=== H2O(g) ΔH=-241.9 kJ/mol;②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.8 kJ/mol。各物质化学式前的系数的变化对ΔH有什么影响?
提示 根据焓的性质,化学方程式中各物质化学式前的系数扩大n倍,ΔH数值的绝对值也扩大n倍。
CH3OH(l)+eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.8 kJ·mol-1
$$