2024-2025学年新教材高中化学第1章化学反应的热效应第一节反应热第2课时热化学方程式课件新人教版选择性必修1

第一章

第一节第2课时热化学方程式素养目标学习要点1.理解热化学方程式的意义,能正确书写热化学方程式,发展证据推理与模型认知的核心素养。2.理解反应热的含义,能结合热化学方程式比较反应热的大小,发展宏观辨识与微观探析的核心素养。一个概念:热化学方程式。四个要点:书写热化学方程式的四个要点。一种方法:判断热化学方程式书写正误。知识点一热化学方程式基础落实•必备知识全过关1.热化学方程式(1)理解(2)举例H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)

ΔH=-184.6kJ·mol-1表明1mol

与1mol

反应生成2mol

时,放出184.6kJ热量。

热量物质能量气态H2气态Cl2

气态HCl2.书写方法(1)书写要点

不同于普通化学方程式①写出正确的化学方程式热化学方程式中各物质的化学计量数只表示其

,可以是整数或分数

②标注反应的温度和压强没有特殊说明是指25℃、101kPa,不用标明反应条件(如加热、高温等)③标出各物质聚集状态在物质后面用括号标注各物质的聚集状态:气体用“

”,液体用“

”,固体用“

”,溶液用“

”

④标注ΔH的正负及数值若为放热反应,ΔH为“

”;若为吸热反应,ΔH为“

”。写出ΔH的数值,ΔH的单位是

不能用“↑”“↓”等符号表示

物质的量g

lsaq-+kJ·mol-1(2)应用示例在25℃和101kPa下,1mol气态H2和0.5mol气态O2反应生成1mol气态水,放出241.8kJ热量,则热化学方程式为

。

【注意】等量的同种物质若处于不同状态,其能量不同,如等物质的量时能量:H2O(g)>H2O(l),故热化学方程式中要标明物质的聚集状态。辨析比较热化学方程式和化学方程式方程式类型化学方程式热化学方程式化学计量数表示的意义微粒个数或物质的物质的量。一定是整数物质的物质的量。可以是分数是否要注明物质的状态否必须注明ΔH的正负号与单位无必须注明是否要注明温度与压强否是。25

℃、101

kPa时可不注明意义表明反应中物质的变化表明反应中物质变化和能量变化深化理解

(2)若一个反应的ΔH=a

kJ·mol-1,则其逆反应的ΔH=-a

kJ·mol-1。(3)可逆反应的ΔH表示反应按照化学计量数所表示的物质的量完全反应(即反应进行到底)的反应热。重难突破•能力素养全提升探究角度1

热化学方程式的书写例1(教材改编题)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。(1)32gCu(s)与适量O2(g)完全反应生成CuO(s),放出78.7kJ的热量:

。

(2)1molC2H6(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出1560kJ的热量:

。

(3)1gCH3OH(l)燃烧生成CO2(g)和液态水时放热22.68kJ:

。

2Cu(s)+O2(g)===2CuO(s)

ΔH=-314.8kJ·mol-12C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l)

ΔH=-3120kJ·mol-1【变式设问】根据(2)中信息,写出CO2(g)和H2O(g)反应生成1molC2H6(g)与O2(g)的热化学方程式。思维建模

书写热化学方程式的基本步骤

[对点训练1](鲁科版教材习题)写出下列反应的热化学方程式。(1)3molNO2(g)与1molH2O(l)反应生成HNO3(aq)和NO(g),放热138.2kJ。(2)用CO(g)还原1molFe2O3(s),生成CO2(g)和Fe(s),放热24.8kJ。(3)1molC(s)与1molH2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸热131.5kJ。答案

(1)3NO2(g)+H2O(l)===2HNO3(aq)+NO(g)

ΔH=-138.2kJ·mol-1(2)3CO(g)+Fe2O3(s)===3CO2(g)+2Fe(s)

ΔH=-24.8kJ·mol-1(3)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)

ΔH=+131.5kJ·mol-1探究角度2

热化学方程式的正误判断例21g氨气完全分解为氮气和氢气时吸收2.72kJ的热量,下列热化学方程式正确的是(

)①N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)

ΔH=-46.24kJ·mol-1②N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)

ΔH=-92.48kJ·mol-1④2NH3(g)===N2(g)+3H2(g)

ΔH=-92.48kJ·mol-1A.全部 B.①②③C.①② D.②③D思维建模

判断热化学方程式书写正误的方法

[对点训练2](2024·陕西西安模拟)25℃、101kPa条件下(Vm=24.5L·mol-1),49LC2H4完全燃烧放出mkJ的能量,下列热化学方程式正确的是(

)A该反应的ΔH<0,B错误;根据A项分析可知,2

mol

C2H4完全燃烧放出m

kJ能量,反应的ΔH=-m

kJ·mol-1,C错误;热化学方程式中应标明反应物和生成物的状态,D错误。知识点二反应热的大小比较基础落实•必备知识全过关1.根据反应物的量比较ΔH大小

②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH2反应②中消耗H2的量更多,因此放出热量更多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1

ΔH2。

>2.根据反应进行的程度比较ΔH大小

②C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH2反应②中,C(s)完全燃烧,放出热量更多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1

ΔH2。

>3.根据物质的状态比较ΔH大小①S(g)+O2(g)===SO2(g)

ΔH1②S(s)+O2(g)===SO2(g)

ΔH2由于等物质的量的S(g)具有能量高于S(s),可画出如下图像:由图像可知,|ΔH1|>|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1

ΔH2。

<4.根据反应方向比较ΔH大小

反应①中,Al(s)与O2(g)反应生成Al2O3(s)是放热反应,则ΔH1

0;

反应②是反应①的逆反应,应是吸热反应,则ΔH2

0,故ΔH1

ΔH2。

<><名师点拨比较反应热的四点思考(1)比较ΔH大小可类比数学中有理数的大小比较,要考虑ΔH的正负。(2)吸热反应、放热反应的ΔH及比较。①吸热反应的ΔH>0,且吸收热量越多,ΔH的值越大。②放热反应的ΔH<0,且放出热量越多,ΔH的值反而越小。(3)等量的同种物质的聚集状态不同,具有的能量不同,对于等质量的物质A,则有能量:A(g)>A(l)>A(s)。(4)两个热化学方程式中反应物、生成物及对应物质的聚集状态均相同,但化学计量数不同时,两个反应的ΔH也不同,且存在一定比例关系。深度思考试比较下列各组ΔH的大小。(1)A(g)+B(g)===C(g)

ΔH1<0A(g)+B(g)===C(l)

ΔH2<0则ΔH1

(填“>”“<”或“=”,下同)ΔH2。

(2)C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH1<0CO2(g)===C(s)+O2(g)

ΔH2>0则ΔH1

ΔH2。

><重难突破•能力素养全提升探究角度

反应热的大小比较例题

根据以下各选项中的热化学方程式,ΔH1和ΔH2的大小比较不正确的是(

)A.①2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l)

ΔH1;②2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l)

ΔH2,则ΔH1<ΔH2B.①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH1;②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH2,则ΔH1<ΔH2C.①CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)

ΔH1;②CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)

ΔH2,则ΔH1<ΔH2D.①I2(g)+H2(g)===2HI(g)

ΔH1;②I2(s)+H2(g)===2HI(g)

ΔH2,则ΔH1<ΔH2A解析

A项,H2S(g)和O2(g)的反应是放热反应,ΔH<0,反应①H2S(g)不完全燃烧生成S(s),反应②H2S(g)完全燃烧生成SO2(g),等量的H2S(g)反应时,反应②放出热量多,则有ΔH1>ΔH2,错误;B项,等量的H2O(g)具有的能量高于H2O(l),则等量的H2(g)燃烧生成H2O(l)放出热量更多,故有ΔH1<ΔH2,正确;C项,反应①为放热反应,ΔH1<0,反应②为吸热反应,ΔH2>0,则有ΔH1<ΔH2,正确;D项,等量I2(g)具有的能量高于I2(s),则I2(g)与H2(g)反应放出热量更多,则有ΔH1<ΔH2,正确。思路剖析

解答本题的思路如下:(1)判断各选项中反应是吸热反应还是放热反应,确定ΔH的正负;(2)从ΔH的正负、物质的状态及能量、反应物的量等角度进行分析判断。[对点训练]已知:H2S与不足量的O2反应时生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式:①2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l)

ΔH1②2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l)

ΔH2③2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(g)

ΔH3ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是(

)A.ΔH1>ΔH2>ΔH3B.ΔH3>ΔH2>ΔH1C.ΔH1>ΔH3>ΔH2D.ΔH3>ΔH1>ΔH2B解析

反应①H2S(g)完全燃烧生成SO2(g),反应②、③H2S(g)不完全燃烧生成S(g),等量H2S(g)反应时,反应①放出热量更多,则ΔH1最小。等量H2O(g)具有的能量高于H2O(l),则等量H2S(g)燃烧生成H2O(l)放出热量更多,故有ΔH2<ΔH3,从而可得:ΔH3>ΔH2>ΔH1。学以致用·随堂检测全达标题组1热化学方程式的书写及判断1.液化石油气(LPG)的主要成分为丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10),还含少量丙烯(C3H6)、丁烯(C4H8)。完全燃烧各种成分气体生成CO2(g)和H2O(l)放出热量如下表:成分/1

molC3H8C4H10C3H6C4H8放出热量/kJ2219.92878.01927.32538.8结合表中信息判断,下列热化学方程式书写正确的是(

)B.2C4H10(g)+13O2(g)===8CO2(g)+10H2O(g)ΔH=-5756.0kJ·mol-1C.C4H8(g)+6O2(g)===4CO2(g)+4H2O(l)

ΔH=+2538.8kJ·mol-11234D1234解析

未标注物质的聚集状态,A错误;表中数据对应生成CO2(g)和H2O(l),生成物H2O应是液态,B错误;C4H8(g)燃烧放出热量,ΔH应小于0,C错误。2.(1)已知16g固体硫完全燃烧生成SO2(g)时放出148.4kJ的热量,写出1molS(s)燃烧生成SO2(g)的热化学方程式:

。

(2)已知相关数据如下:工业上在高温、高压及催化剂作用下合成氨的热化学方程式为

。

1234S(s)+O2(g)===SO2(g)

ΔH=-296.8kJ·mol-1N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-92kJ·mol-1(3)已知0.5mol甲烷与0.5mol水蒸气完全反应生成一氧化碳和氢气,吸收akJ热量,该反应的热化学方程式为

。

(4)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层生成气态HCl和CO2的反应是放热反应,当反应中转移1mol电子时释放145kJ的热量,该反应的热化学方程式为

。

1234CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)

ΔH=+2a

kJ·mol-12Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g)

ΔH=-580kJ·mol-1

题组2反应热的大小比较3.(2024·广东惠州三校联考)已知:④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH=dkJ·mol-1下列关系式中正确的是(

)A.a<c<0 B.b>d>0C.2a=b<0 D.2c=d>01234C1234解析

四个反应都是放热反应,a、b、c、d均小于0,B、D均错误;①和③比较