最新新步步高《学案导学与随堂笔记》高二化学鲁科版选修4讲义第一章第1节第2课时焓变 热化学方程式W.docx
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新步步高《学案导学与随堂笔记》高二化学鲁科版选修4(讲义):
第一章第1节第2课时焓变 热化学方程式Word版含解析
第2课时焓变热化学方程式[学习目标定位]1.熟知能量转化形式及反应热和焓变的含义、吸热反应和放热反应的本质。
2.学会热化学方程式的书写与应用。
一化学反应的焓变
1(焓的意义
焓是一个物理量,用来描述物质所具有的能量,符号为H。
不同的物质所具有的能量不同,其焓也不同,一般用焓的变化来描述化学反应的反应热。
2(反应焓变
(1)定义:
反应产物的总焓与反应物的总焓之差。
(2)表示符号:
ΔH。
,11(3)单位:
kJ?
mol(或J?
mol)。
(4)数学表达式:
ΔH,H(反应产物),H(反应物)。
(5)意义:
如果ΔH>0,即反应产物的焓大于反应物的焓,说明反应是吸收能量的,为吸热反应;如果ΔH<0,即反应产物的焓小于反应物的焓,说明反应是释放能量的,为放热反应。
3(问题思考与讨论
(1)焓变(ΔH)与反应热(Q)有何关系,
答案对等压条件下的化学反应,假定反应中物质的能量变化全部是热能,则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓变,数学表达式Q,ΔH(Q表示在等压条件下pp
化学反应的反应热)。
(2)焓变(ΔH)与吸热反应、放热反应有何关系,
答案ΔH>0,反应产物的焓大于反应物的焓,反应吸收热量,此反应为吸热反应。
ΔH<0,反应产物的焓小于反应物的焓,反应放出热量,此反应为放热反应。
归纳总结
焓变与物质的能量变化的关系
放热反应吸热反应
反应物具有的总能量大于反应产反应物具有的总能量小于反应产
关系
物具有的总能量物具有的总能量
表示
ΔH<0ΔH>0
方法
图示
O(g)===C(s),H2
H(g),Cl(g)===2HCl(g)22实例CO(g),H(g)2,1ΔH,,183kJ?
mol,1ΔH,131.3kJ?
mol
1(已知反应X,Y===M,N为吸热反应,对这个反应的下列说法中正确的是()A(X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B(因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行
C(破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成反应产物中的化学键所放出的能量
D(X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
答案D
解析X,Y===M,NΔH>0~说明X与Y的总能量低于M与N的总能量~A错~D正确,破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成反应产物中的化学键所放出的能量~C错,吸热反应有的不需要加热也可发生~如氢氧化钡晶体与氯化铵搅拌即可发生~B错。
2(反应A,B?
C(ΔH<0)分两步进行:
?
A,B?
X(ΔH>0),?
X?
C(ΔH<0)。
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()
答案D
解析由反应A,B?
C(ΔH,0)分两步进行:
?
A,B?
X(ΔH,0)~?
X?
C(ΔH,0)可以看出~A,B?
C(ΔH,0)是放热反应~A和B的能量之和大于C的能量~由?
A,B?
X(ΔH,0)可知这步反应是吸热反应~X?
C(ΔH,0)是放热反应~故X的能量大于A,B~A,B的能量大于C~X的能量大于C。
二热化学方程式
200?
1(氢气与碘蒸气化合反应的能量(或热量)变化,可用下式表示:
H(g),I(g)=====22100kPa
?
12HI(g)ΔH,,14.9kJ?
mol,它与化学方程式H,I2HI相比较而言,其22
特点为
温度和压强:
若在298K、100kPa时进行的反应,可不注明。
(1)指明了反应的
(2)注明了各物质的状态:
s(固体)、l(液体)、g(气体)或aq(水溶液中的溶质)。
(3)在方程式的右边注明了ΔH的数值、正负号(正号常省略)及单位。
2(热化学方程式的概念及意义
(1)热化学方程式是表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(2)热化学方程式的意义:
不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化,还说明了物质的“量”与“能量”之间的数量关系。
13(ΔH的单位中“mol”的含义
1反应焓变单位中的“mol”表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学式的系数相同。
例如:
1H(g),O(g)===HO(l)2222
1ΔH(298K),,285.8kJ?
mol
表示298K时,1molH(g)与0.5molO(g)反应生成1molHO(l),放热285.8kJ。
222
若将化学方程式写成
2H(g),O(g)===2HO(l)222
1ΔH(298K),,571.6kJ?
mol
则表示298K时,2molH(g)与1molO(g)反应生成2molHO(l),放热571.6kJ。
222
4(热化学方程式的书写方法
(1)遵循一般化学方程式的书写规则(一般不写反应条件)。
(2)要注明反应物和反应产物的聚集状态。
,11(3)在右端注意ΔH的符号、数值和单位(kJ?
mol或J?
mol)。
吸热反应,ΔH>0;放热反应,ΔH<0。
(4)化学系数只表示物质的物质的量,因此可以是整数,也可以是分数。
(5)化学系数改变,ΔH要相应改变;逆反应的ΔH与正反应的ΔH数值相等、符号相反。
归纳总结
热化学方程式与普通化学方程式的区别
普通化学方程式热化学方程式
是整数~既表示微粒个数又表示可以是整数也可以是分数~只表化学系数
该物质的物质的量示该物质的物质的量
状态不要求注明必须在分子式后注明ΔH正负号
无必须注明(正号常省略)
及单位
不仅表明了化学反应中的物质
意义表明了化学反应中的物质变化变化~也表明了化学反应中的能
量变化遵循规律原子守恒原子守恒和能量守恒
13(下列对H(g),Cl(g)===2HCl(g)ΔH(298K),,184.6kJ?
mol的叙述正确的是22
()
A(1分子H和Cl反应,放出热量184.6kJ22
B(1molH(g)和1molCl(g)完全反应生成2molHCl(g),放出的热量为184.6kJ22
C(在101kPa、298K的条件下,1molH(g)和1molCl(g)完全反应生成2molHCl(g)22
放出的热量为184.6kJ
D(在101kPa、298K的条件下,1molH(g)和1molCl(g)完全反应生成2molHCl(g)22
吸收的热量为184.6kJ
答案C
解析热化学方程式中ΔH的值与具体化学反应相对应~在反应中各物质前的系数不再表示粒子数目~只表示各物质的物质的量~所以A错,在描述反应时应说明外界条件~而B中没有说明温度和压强,ΔH<0时~反应放热而非吸热~D错误。
故选C。
4(
(1)已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量,该反应的热化学方程式是
。
(2)1molN(g)与适量O(g)起反应,生成NO(g),吸收68kJ热量,该反应的热化222
学方程式
是
。
(3)下图是一定温度和压强下N和H反应生成1molNH的反应过程中的能量变化223
示意图,根据下图,写出工业合成氨的热化学方程式:
(ΔH的数值用含字母Q、Q的代数式表示)。
12
1答案
(1)S(s),O(g)===SO(g)ΔH,,296.8kJ?
mol22
1
(2)N(g),2O(g)===2NO(g)ΔH,68kJ?
mol222
(3)N(g),3H(g)2NH(g)223
1ΔH,2(Q,Q)kJ?
mol12
解析书写热化学方程式的思路是首先根据题意写出反应的化学方程式并注明物质状态~如
(1)S(s),O(g)===SO(g),再根据物质前的系数~计算ΔH的值~写上“,”22
1或“,”号及单位~如
(1)1molS对应的ΔH,,148.4kJ?
mol×2,,296.8kJ?
mol,1。
11(热化学方程式C(s),HO(g)===CO(g),H(g)ΔH,131.3kJ?
mol表示()22
A(碳和水反应吸收131.3kJ能量
B(1mol碳和1mol水反应生成1mol一氧化碳和1mol氢气并吸收131.3kJ热量
C(1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气并吸收131.3kJ热量
D(1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3kJ
答案C
解析反应热表示按照热化学方程式系数的物质的量反应时吸收或放出的热量~单
1位是kJ?
mol~该热化学方程式表示1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气~吸收131.3kJ的热量。
2(NH是一种高效清洁的火箭燃料。
0.25molNH(g)完全燃烧生成氮气和气态2424
水时,放出133.5kJ热量。
则下列热化学方程式中正确的是()111A.NH(g),O(g)===N(g),HO(g)24222222
1ΔH,267kJ?
mol
B(NH(g),O(g)===N(g),2HO(l)24222
1ΔH,,133.5kJ?
mol
C(NH(g),O(g)===N(g),2HO(g)24222
1ΔH,534kJ?
mol
D(NH(g),O(g)===N(g),2HO(g)24222
1ΔH,,534kJ?
mol
答案D
解析热化学方程式中ΔH,0表示吸热~ΔH,0表示放热~选项A、C中ΔH的符号错误,热化学方程式中化学式前面的系数仅表示物质的量~0.25molNH(g)燃24烧放热133.5kJ~故1molNH(g)燃烧放热4×133.5kJ~选项D正确~B错误。
24
13(已知:
H(g),F(g)===2HF(g)ΔH,,270kJ?
mol,下列说法正确的是()22
A(2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量
B(1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出热量小于270kJC(在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D(1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270热量答案C
解析热化学方程式中各物质的系数只表示物质的量~不表示体积或分子个数~1molH与1molF反应生成2molHF气体放出热量才是270kJ~故A、D错,由22
HF(g)?
HF(l)要放出热量~故B项应大于270kJ~B错,由高能量的反应物生成低能量的生成物才放出热量~C正确。
4(下列热化学方程式书写正确的是()
VO25,1A(2SO,O2SOΔH,,196.6kJ?
mol223500?
1,1B(H(g),O(g)===HO(l)ΔH,,285.8kJ?
mol2222
C(2H(g),O(g)===2HO(l)ΔH,,571.6kJ222
1D(C(s),O(g)===CO(g)ΔH,393.5kJ?
mol22
答案B
解析书写热化学方程式必须注意以下几点:
?
要注明反应物和生成物的聚集状态~A错,?
吸热反应的ΔH的符号为“,”~放热反应的ΔH为“,”~D错,?
ΔH
1的单位为kJ?
mol~
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