内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第2课时 热化学方程式 燃烧热
【知识回顾】
【思考】对于一个化学反应,用什么方法可以既能表示其物质变化又能表示其能量变化呢?
化学反应同时存在着物质变化和能量变化,用什么方法可以既表示物质变化也表示其能量变化呢?
上一节说到化学反应都有反应热
如何来表示这个“新事物” 呢?
热化学方程式
3
H2 + Cl2 2HCl
点燃
只表明了化学反应中的物质变化,没有表明其中的能量变化
表明了1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成 2 mol气态HCl时,放出 184.6 kJ 的热量。
化学
方程式
热化学
方程式
H2 (g) + Cl2 (g)=2HCl (g)
∆H=−184.6 kJ/mol
意义
热化学方程式
示例分析
表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式
探·知识奥秘
学习任务一 热化学方程式
1. 热化学方程式:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式
H2(g) + O2(g) === H2O(g) ∆H=−241.8 kJ/mol
1
2
物质变化
能量变化
2.意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化
1 mol气态H2和 mol气态O2反应生成 1mol气态H2O放出241.8 kJ的热量。
1
2
如果生成的是H2O(l) ,反应热一样吗?
水的聚集状态变化时的焓变示意图
热化学方程式
示例分析
固态
液态
气态
吸收
热量
吸收
热量
等质量水的焓:
H2O(s)< H2O(l)< H2O(g)
探·知识奥秘
质的状态不同参加反应的反应热不同,注明反应体系中反应物和生成物的聚集状态,例如:气态(g)、固态(s)、液态(l)、溶液(aq)
H2(g)+ O2(g) =H2O(l) ∆H2=_____________
1
2
H2(g) + O2(g) =H2O(g) ∆H1=−241.8 kJ/mol
1
2
− 285.8 kJ/mol
热化学方程式书写时,要标注物质的状态!
固体
(s)
液体
(l)
气体
(g)
溶液
(aq)
热化学方程式
示例分析
探·知识奥秘
1.什么是热化学方程式?热化学方程式与普通化学方程式有何异同点?
定义: 。
意义: 。
表示化学反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
物质状态
温度和压强
能量变化
该热化学方程表示: ,
,
,
既能表示化学反应的物质变化又可表示能量变化的方程式
ΔH =
H2(g) + O2 (g) ==== H2O(l)
25℃
101kPa
−285.8 kJ/mol
生成1mol液态H2O时,放出285.8kJ的热量。
在25℃ 101kPa时,
1mol气态H2 与0.5 mol气态氧完全反应,
计量数不同,反应热不同
系数仅仅表示实际参加反应的物质的量,不表示分子或原子个数; 故系数可以是
学习任务一 热化学方程式
思考:为什么∆H必须与化学方程式一一对应?
3、热化学方程式的书写方法
(1)写出配平的化学方程式
注意:热化学方程式中的化学计量数只表示其物质的量,可以是整数或分数。
(2)注明反应的温度和压强
注意:25℃、101 kPa(即常温常压) ,可以不注明,不写点燃、加热、高温、催化剂等引发条件。
H2(g) + I2 (g) ===== 2HI(g) ΔH= -14.9 kJ/mol
200℃
101kPa
H2(g) + Cl2(g )===== 2HCl(g) ΔH= -184.6 kJ/mol
(3)注明物质的状态
气体(g),液体(l),固体(s),溶液(aq);
注意:不标↑、↓;同素异形体要注明名称,如C(金刚石,s)。
H2(g) + O2(g) == H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
1
2
H2(g) + O2(g) == H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
1
2
同一物质的焓(能量):
g > l > s
1g冰
1g液态水
1g水蒸气
焓(H)增大
熔化
蒸发
H2O(g) = H2O(l) △H=-44kJ/mol
(4)ΔH放方程式右边,注明“+ 、-”、数值、单位:kJ·mol-1。
注意:①化学计量数必须与ΔH相对应,化学计量数扩大或缩小,那么ΔH的数值也同时扩大或缩小相同的倍数。
H2(g) + O2(g) == H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
1
2
2H2(g) + O2(g) == 2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
注意:②对于可逆反应,正逆反应的ΔH数值相等,符号相反。
2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) △H= -197kJ/mol
2SO3(g) 2SO2(g) +O2(g) △H= +197kJ/mol
书写热化学方程式时需注意的问题
(1)热化学方程式中不用注明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
(2)由于已经注明了物质的聚集状态,所以在热化学方程式中不再用“↑”↓”来标记气体生成物和难溶生成物。
(3)热化学方程式中一般用“=”(可逆反应中用“⇌”),即便是有机反应的热化学方程式中也不用“⟶”。
13
热化学方程式与普通化学方程式有何异同点
化学计量数
表示的意义
微粒个数,
物质的物质的量,
必须是最简整数
化学方程式
热化学方程式
仅指物质的量。
可以是分数
是否要注明
物质的状态
“↑” “↓”
必须注明
(g、s、l、aq)
△H的正负
号与单位
无
必须注明
是否要注明
温度与压强
否
需要注明。250C,101KPa时可不注明
意义
表明反应中
物质的变化
表明反应中物质
与能量的变化
【思考】怎样理解可逆反应的反应热?
无论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热ΔH都表示反应进行到底时的能量变化,因此计算可逆反应的反应热时,要注意其不能进行到底。
若在相同的温度和压强下,向某容器中加入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g),反应达到平衡时放出的能量为Q,因反应不能完全转化为SO3(g),故Q<196.64 kJ。
【例如】2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=−196.64 kJ•mol−1
表示在25 ℃、101 kPa下,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全转化为2 mol SO3(g)时放出196.64 kJ的热量。
【例2】H2(g) + I2(g) ⇌2HI(g) ∆H=−9.48 kJ/mol
1 mol H2 与1 mol I2 反应,放热9.48 kJ
H2 与I2 反应,消耗 1 mol H2 时,放热9.48 kJ
H2 与I2 反应,生成 2 mol HI 时,放热9.48 kJ
生成HI_______2 mol
(_____)
生成HI_______2 mol
(_____)
生成HI_______2 mol
(_____)
<
=
=
析·典型范例
展+评 书写热化学方程式注意事项
5.可逆反应的ΔH 是指物质完全反应时的热效应。
N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ΔH = - 92.4kJ/mol
表示1molN2与3molH2完全反应生成2molNH3放出92.4kJ的热量
(1)1mol N2 (g)和3mol H2 (g)在催化剂存在下充分反应,放
出的热量 92.4kJ;
(2)一定量的 N2 (g)和 H2 (g)在催化剂存在下充分反应生成2mol NH3 (g) ,放出的热量 92.4kJ.
小于
等于
⑥ 固体有不同晶态时,还需将晶态注明。例如:
C(s,金刚石)= C(s,石墨) △H = -1.9kJ/mol
学习任务一 热化学方程式
4. 正确书写热化学方程式的步骤
一写
方程
写出配平的化学方程式
用s、l、g、aq标明物质的聚集状态状态
二标
状态
三判
正负
吸热反应,ΔH 为+;放热反应,ΔH 为-
四算
数值
根据化学计量数计算写出ΔH 的值
方法指导
热化学方程式正误判断的方法
一、热化学方程式
题型1:判断热化学方程式是否正确,正确的打√,错误的打×。
(1)4NH3 + 5O2 === 4NO + 6H2O △H = – 906.8 kJ/mol ( )
催化剂
△
(2)H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) △H = – 183 kJ ( )
(3)已知强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol H2O放热57.3 kJ,则2KOH(aq) + H2SO4(aq) = K2SO4(aq) + 2H2O(l) △H = – 57.3 kJ/mol ( )
(4)500℃、101kpPa下,将2 mol SO2(g)与1 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热 a kJ,则
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H = – a kJ/mol ( )
没标物质状态、不用写反应条件
×
△H 单位为kJ/mol
×
化学计量数与△H 不成正比
×
热化学方程式中的ΔH都表示反应进行到底时的能量变化
×
当堂检测
【练习1】写出下列反应的热化学方程式
(1)1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成CO(气态)和
H2(气态),吸收131.3kJ的热量
(2)0.5molCu(固态) 与适量O2(气态) 反应, 生成CuO(固态),
放出78.5 kJ的热量
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3KJ/mol
2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) △H= - 314KJ/mol
当堂检测
【练习2】在常温常压下,1 g 氢气在足量氯气中完全燃烧生成氯化氢气体,放出92.3 kJ 的热量。下列热化学方程式中正确的是( )
A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-92.3 kJ·mol-1
B.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=+92.3 kJ·mol-1
C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=+184.6 kJ·mol-1
D.2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) ΔH=+184.6 kJ·mol-1
D
思考1. 在同温、同压下,比较下列反应放出热量△H的大小
A:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1=-Q1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2 =-Q2
△H1 △H2
B: S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1=-Q1
S(S)+O2(g)=SO2(g) △H2 =-Q2
△H1 △H2
Q1 Q2
H2 (g) + O2(g) = H2O(l) △H3=-Q3
△H2 △H3
放少,负少
放多,负多
放热
吸热
放少,负少
放多,负多
Q1 Q2
<
>
=2
>
<
题型三:比较反应热大小
大本P13
带符号去比较
本节课到此结束
$