高中化學(xué) 1.1.2 焓變 熱化學(xué)方程式課件2 魯科版選修4-魯科版高中選修4化學(xué)課件

1、化學(xué) 選修 4第2課時(shí) 焓變 熱化學(xué)方程式 明確焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系 明確H=H（反應(yīng)產(chǎn)物） H（反應(yīng)物） 了解反應(yīng)焓變與反應(yīng)吸熱或放熱的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)能量反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)物生成物從能量守能的角度解釋化學(xué)反應(yīng)的能量變化生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂舊鍵時(shí)吸收的總能量，則為放熱反應(yīng)；反之，則為吸熱反應(yīng)。從鍵能的角度解釋化學(xué)反應(yīng)的能量變化同樣，這顆鉆石所具有的能量也是其固有屬性。一顆鉆石具有一定的質(zhì)量，這是其固有屬性?？茖W(xué)家們定義了一個(gè)稱為“焓”的物理量，符號(hào)為H，用它的變化來(lái)描述化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。在實(shí)驗(yàn)室里或在生產(chǎn)中，化學(xué)反應(yīng)大多是在敞口容器中進(jìn)行的。故可近似認(rèn)

2、為體系壓強(qiáng)是不變的。等壓反應(yīng)焓變 熱化學(xué)研究表明，對(duì)于在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能（除了因體積改變而做的功外，沒(méi)有轉(zhuǎn)化為電能、光能等其他形式的能），則反應(yīng)前后物質(zhì)的焓的改變就等于該反應(yīng)的反應(yīng)熱。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：H=Qp方法引導(dǎo)化學(xué)中經(jīng)常用X代表體系經(jīng)過(guò)一個(gè)物理變化或化學(xué)變化過(guò)程后，某物理量X的變化。通常規(guī)定，物理量的變化要用變化后的該物理量減去變化前的該物理量來(lái)表示。例如，若一定量的氣體在一定的壓強(qiáng)下受熱膨脹，氣體體積的改變可表示為：V=V2 V1式中：V1、V2分別表示氣體初態(tài)的體積和終態(tài)的體積一、焓變反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差，成為反應(yīng)焓變，符號(hào)

3、為HH = H（反應(yīng)產(chǎn)物） H（反應(yīng)物）吸熱反應(yīng)物生成物焓反應(yīng)過(guò)程H0放熱反應(yīng)物生成物焓反應(yīng)過(guò)程H0放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：H0或 H 為“ ”H0或 H 為“”1、定義：在熱化學(xué)中，常用熱化學(xué)方程式把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)的焓變同時(shí)表示出來(lái)。二、熱化學(xué)方程式H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H (298K) = 285.8kJmol-11 12 2示例：含義： 在298K 時(shí)，1 mol H2 (g)和 0.5 mol O2(g) 反應(yīng)生成 1 mol H2O(l) 放熱285.8kJ。H的單位中mol-1的含義反應(yīng)焓變單位中的“mol-1”表明參加反映的各物質(zhì)的物質(zhì)的量與化學(xué)方程

4、式中各物質(zhì)的化學(xué)式的系數(shù)相同。示例：H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H (298K) = 285.8kJmol-11 12 2含義： 在298K 時(shí)，1 mol H2 (g)和 0.5 mol O2(g) 反應(yīng)生成 1 mol H2O(l) 放熱285.8kJ。而2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) H (298K) = 571.6kJmol-1含義： 在298K 時(shí)，2 mol H2 (g)和 1mol O2(g) 反應(yīng)生成 2 mol H2O(l) 放熱571.6kJ?；瘜W(xué)計(jì)量數(shù) 熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量，可為整數(shù)或分?jǐn)?shù)，其H與系數(shù)對(duì)應(yīng)成比例。普

5、通化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)宏觀上表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量，微觀上表示原子分子數(shù)目，只能為整數(shù)，不能為分?jǐn)?shù)。交流 研討1、已知在298K時(shí)，由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1molNH3(g)放熱46.22kJ，請(qǐng)將下列化學(xué)方程式寫成熱化學(xué)方程式。交流 研討2、已知在298K時(shí)，由1mol H2(g)和0.5mol O2(g)反應(yīng)生成1mol H2O(l)放熱285.8kJ，生成1mol H2O(g)放熱241.8kJ。請(qǐng)分析兩種情況下反應(yīng)熱為何不同，并寫出熱化學(xué)方程式。之所以兩種情況下反應(yīng)熱不同，是因?yàn)樯晌锼臓顟B(tài)不同，氣態(tài)水所具有的能量比等量的液態(tài)水高，所以生成氣態(tài)水所釋放的能量較少。一般用英文字母g、l和

6、s分別表示氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，水溶液中的溶質(zhì)則用aq表示。交流 研討3、討論書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？1要在反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式后面用括號(hào)注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，因?yàn)榉磻?yīng)的焓變與個(gè)反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)。2在H后要注明反應(yīng)溫度，因?yàn)橥环磻?yīng)在不同溫度下進(jìn)行時(shí)其焓變是不同的。3H單位是Jmol-1或kJmol-14根據(jù)焓的性質(zhì)，若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則H的數(shù)值的絕對(duì)值也加倍； 若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則H的數(shù)值改變符號(hào)，但絕對(duì)值不變。 對(duì)于298K時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)，可以不注明溫度?！纠?】已知熱化學(xué)方程式： S(g)+O2(g)=SO2(g) H= 297.3 kJmol-1分析下列說(shuō)

7、法中正確的是（ ）A、S(g)+O2(g)=SO2(l) H-297.3KJ/mol B、S(g)+O2(g)=SO2(l) H-297.3KJ/mol C、1molSO2的鍵能總和大于1molS和1molO2鍵能之和D、1molSO2的鍵能總和小于1molS和1molO2鍵能之和B C解析：生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂舊鍵時(shí)吸收的總能量，則為放熱反應(yīng)， H 0。 由于液態(tài)SO2比等質(zhì)量的氣態(tài)SO2能量低，所以形成液態(tài)SO2所釋放的能量較多，因此A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。 而該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故1molSO2的鍵能總和大于1molS和1molO2鍵能之和，因此C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

8、由此可以得出如下等量關(guān)系：生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂舊鍵時(shí)吸收的總能量，則為放熱反應(yīng)， H 0。H =反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量 生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量 即：H = 反應(yīng)物總鍵能 生成物總鍵能課時(shí)小結(jié)一、焓變從能量守恒角度：H = H（反應(yīng)產(chǎn)物） H（反應(yīng)物）從化學(xué)鍵變化角度：H = 反應(yīng)物總鍵能 生成物總鍵能二、熱化學(xué)方程式在熱化學(xué)中，能同時(shí)把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)的焓變表示出來(lái)的式子稱為熱化學(xué)方程式。書寫熱化學(xué)方程式注意點(diǎn)：狀態(tài)、計(jì)量數(shù)與H的對(duì)應(yīng)， H的單位等【例2】寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(1)1molC2H5OH(l)完全燃燒生成

9、CO2(g)和H2O(l)放出1366.8kJ的熱量。(2)2molC2H2(g)在O2(g)中完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)放出259.8kJ熱量。(3)1molC(石墨)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ熱量。C2H5OH +3O2 =2CO2 +3H2O2C2H2 +5O2 =4CO2 +2H2OC +H2O =CO +H2 解析： 題目交代每消耗若干mol某物質(zhì)轉(zhuǎn)化一定量的能量，然后要求寫出熱化學(xué)方程式，這是高考中熱化學(xué)方程式書寫的兩種?？碱}型之一（另一種是根據(jù)蓋斯定律來(lái)書寫，這將在下一課時(shí)中學(xué)習(xí)）。這類題目解題方法是先寫出化學(xué)方程式，然后標(biāo)上

10、聚集狀態(tài)，再根據(jù)題給信息計(jì)算出該反應(yīng)焓變。(l)(g)(g)(l)H(298K)= 1366.8kJmol-1(g)(g)(g)(l)H(298K)= 259.8kJmol-1(s，石墨)(g)(g)(g)H(298K)= + 131.3kJmol-1【例3】沼氣的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí)，放出445 kJ的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是（ ）A、2CH4( g ) 4O2( g ) 2CO2( g ) 4H2O ( l ) H = + 890 kJmol-1B、CH4 2O2 CO2 H2O H = 890 kJ/mol C、CH4 ( g ) 2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJmol-1D、 1/2CH4 ( g ) O2 ( g ) 1/2CO2 ( g )