化学人教版（2019）选择性必修第一册 1.1.2热化学方程式课件(共36张PPT)

(共36张PPT)
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
热化学方程式
【思考】我们已经知道了该如何表示化学反应中的物质变化，又知道了如何表示反应热。该怎样将这两者同时表示出来呢？
化学方程式可以表明什么？
化学反应中的物质变化
有什么不足？
没能表明反应中的能量变化

物质变化
能量变化
上述方程式就叫热化学方程式
表示的意义是
表明了1mol气态 H2和1mol气态 Cl2反应生成了2mol气态 HCl时，放出热量184.6KJ。
H2 （g） + Cl2 （g） = 2HCl（g） △H= -184.6 kJ/mol
1、热化学方程式
（1）概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式
（2）意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
H2(g)+Cl2(g)======2HCl(g) △H=－184.6 kJ/mol
点燃
101kPa
物质变化
能量变化
热化学方程式既表明了物质变化，又表明了能量变化。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。
2、书写热化学方程式的方法
(1)需注明反应时的温度和压强。
因为反应时的温度和压强不同，其△H也不同。但中学所用△H的数据，一般都是25℃和101kPa时的数据，因此可不特别注明。
(2)写出符合质量守恒定律的化学方程式
热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量。因此，它可以用整数或分数表示。
H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) △H＝－184.6kJ/mol ①
1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)＝HCl(g) △H＝－92.3kJ/mol ②
显然，反应①的△H是反应②的两倍。因此，书写热化学方程式时，△H必须与方程式一一对应。同一化学反应，热化学方程式中同一物质的化学计量数和△H成正比。
易错警示
（3）用 H表示化学反应放出或吸收的热量
放热反应的 H为“-”，吸热反应的 H为“+”； H的常用单位是kJ/mol（或KJ mol-1)用 H必须与化学方程式一一对应。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的ΔH 数值相等，符号相反
(4)注明反应物和生成物的聚集状态
因为物质发生状态的变化也伴随着能量的变化，所以书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态。
通常用g、1、s、aq分别表示气态、液态、固态、在水溶液中。
由图可知物质状态不同焓值不同，即能量不同，所以必须注明状态、必须注明状态、必须注明状态
H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H=－241.8kJ/mol
1
2
H2(g)+ O2(g)==H2O(l) △H=－285.8kJ/mol
1
2
H2O(g)==H2O(l) △H=－44kJ/mol
H2O(l)==H2O(g) △H=＋44kJ/mol
热化学方程式需注明反应物和生成物的聚集状态。物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也不相同。
1g冰
1g液态水
1g水蒸气
焓(H)增大
熔化
蒸发
【例】 由氢气与氧气反应生成1 mol水蒸气放出241.8 kJ的热量，1 g水蒸气转化为液态水放出2.45 kJ的热量，则下列热化学方程式书写正确的是(　)
【解析】放热反应的ΔH为“－”，C、D错误；1 mol水蒸气转化为相同条件下的1 mol液态水时要放出44.1 kJ的热量，可求出ΔH为－285.9 kJ·mol－1，B错误，故选A项。
A.H2(g)＋ O2(g)＝H2O(l) △H＝－285.9kJ/mol
B.H2(g)＋ O2(g)＝H2O(l) △H＝－241.8kJ/mol
C.H2(g)＋ O2(g)＝H2O(l) △H＝＋285.9kJ/mol
D.H2(g)＋ O2(g)＝H2O(g) △H＝＋241.8kJ/mol
1
2
1
2
1
2
1
2
A
书写热化学方程式的“五步”
书写热化学方程式时需注意的问题
1.热化学方程式书写的常见误区
（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“ ”。
2、热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应，若化学计量数加倍，则△H的数值也要加倍。
3、当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值的绝对值相等，符号相反。
4、热化学方程式同时表达了化学反应中的物质变化和能量变化，因此它应同时符合质量守恒定律(化学方程式必须配平)和能量守恒定律(△H必须与热化学方程式中各物质前的化学计量数相对应)。

C
例题
(1)一查化学方程式是否书写正确。
(2)二查是否标明各物质的聚集状态:固(s)、液(l)、气(g)、溶液(aq)。
(3)三查ΔH的“+”“-”号是否与吸热、放热一致。
(4)四查ΔH的单位是否正确,一般用kJ·mol-1(或kJ/mol)。
(5)五查ΔH的绝对值是否与热化学方程式中各物质前面的计量数相对应。
“五查”法判断热化学方程式正误
思考：H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) H ＝－184.6kJ/mol H单位中的mol－1含义？
H单位中的mol－1既不是每摩尔H2或Cl2，也不是每摩尔HCl，而是“每摩尔反应”“：1 mol H2(g)和 1 mol Cl2(g) 反应生成2 mol HCl(g)，“每摩尔反应” 放出184.6kJ的热量。
1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)＝HCl(g) H＝－92.3kJ/mol
0.5 mol H2 (g)和 0.5 mol Cl2 (g)反应生成1 mol HCl(g)表示“每摩尔反应”，“每摩尔反应”放出92.3kJ的热量
(1)注明反应的温度和压强，因反应的温度和压强不同时，其△H也不同。但中学所用的△H数据，一般都是在101kPa和25℃时的数据，可不特别注明。
(2)注明反应物和生成物的聚集状态：气态（g）、液态（l）、固态（s）、溶液（aq）反应条件可以不写。
(3)△H的“＋”与“－”，“＋”代表吸热，“－”代表放热。
(4)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的物质的量，因此，它可以是整数，也可以是简单分数，但不可以是小数。
(5)相同的反应，化学计量数不同时，△H的数值就不同。
△H的数值一定要与物质前的化学计量数相对应。体现定量计算。
书写热化学方程式注意事项
归纳总结
小结：一方程、二状态、三焓变（正负号、数值、单位）
【例1】依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
（1）1mol Cu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出157.3kJ的热量。
（2）1mol C2H4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l)，放出1411.0kJ的热量。
（3）1molC(s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.5kJ的热量。
【答案】
（1）Cu(s)＋1/2O2(g)＝CuO(s) △H＝－157.3kJ/mol
（2）C2H4(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l) △H＝－1411.0kJ/mol
（3）C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) △H＝＋131.5kJ/mol
【例2】已知：
（1）1 mol N2(g)中的化学键断裂时需要吸收946kJ的能量。
（2）1 mol O2(g)中的化学键断裂时需要吸收498kJ的能量。
（3）1 mol NO(g)中的化学键形成时要释放632kJ的能量。
请写出N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)的热化学方程式。
【答案】N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H＝＋180kJ/mol
【解析】N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)
△H＝(946kJ/mol＋498kJ/mol－632kJ/mol×2)＝＋180kJ/mol
热化学方程式与普通化学方程式的区别
化学方程式 热化学方程式
化学 计量数 是整数，既可表示粒子个数，又可表示该物质的物质的量 既可以是整数，也可以是分数，只表示该物质的物质的量
状态 不要求注明 必须在化学式后注明
△H正负号 及单位 无 必须注明
意义 表明了化学反应中的物质变化 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
例3：当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) H = -184.6 kJ/mol
2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g) H = -369.2 kJ/mol
H2(g) + Cl2(g) = HCl(g) H = -92.3 kJ/mol
1
2
1
2
例4：1mol N2(g) 与适量O2(g) 反应生成NO2 (g),需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。
N2(g) + 2O2(g) = 2NO2 (g) H = + 68 kJ/mol
例5、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是（ ）
A、2CH4( g ) ＋ 4O2( g ) ＝ 2CO2( g ) ＋ 4H2O ( l )
ΔH = + 890 kJ/mol
B、CH4 ＋ 2O2 ＝ CO2 ＋ H2O ΔH = – 890 kJ/mol
C、CH4 ( g ) ＋ 2 O2 ( g ) ＝ CO2 ( g ) ＋ 2 H2O ( l )
ΔH = – 890 kJ/mol
D、 1/2CH4 ( g ) ＋ O2 ( g ) ＝ 1/2CO2 ( g ) ＋ H2O ( l )
ΔH = – 890 kJ/mol
C
状态
ΔH = – 445 kJ/mol
【练习1】书写下列反应的热化学方程式
①2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；
②1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。
2Cu(s)+O2(g)=2CuO (s) △H=－314kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2 (g) △H=－299.52kJ/mol
【练习2】已知
①H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (g) ΔH1=akJ/mol
② 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH2= b kJ/mol
③ H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (l) ΔH3= c kJ/mol
④ 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l) ΔH4= d kJ/mol
下列关系中正确的是（ ）
A.a＜c＜0 B.b＞d＞0 C.2a=b＜0 D.2c=d＞0
C
1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。
语句描述 正误 阐释错因或列举反例
(1)热化学方程式中，化学计量数既可表示物质的量，也可表示分子个数
(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2，则ΔH1＝ΔH2
(3)热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据
×
热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量
×
×
H2O的状态不同，反应热不同，ΔH1不等于ΔH2
未注明温度和压强时，ΔH表示25 ℃、101 kPa时的数据
【课堂练习】
2.在常温常压下,1 g H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体,放出92.3 kJ的热量。下列热化学方程式中正确的是(　　)
解析:H2在Cl2中燃烧生成HCl气体,1 g H2完全燃烧放出92.3 kJ的热量,则1 mol(即2 g)H2燃烧放出184.6 kJ的热量,化学反应放出热量,ΔH符号为“-”。则H2在Cl2中燃烧生成HCl气体的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH=-184.6 kJ·mol-1。一个放热反应的逆反应是吸热反应,并且在其他条件相同时,正、逆反应的ΔH绝对值相等,符号相反,则D项正确。
D
3．下列热化学方程式正确的是(　　)
A．C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O ΔH＝－1 367.0 kJ/mol
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ/mol
C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH＝－269.8 kJ/mol
D．2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　 ΔH＝－116.2 kJ
C
解析：A项未标明各物质的聚集状态；B项NaOH和HCl的反应为放热反应，ΔH<0；D项中ΔH的单位是kJ/mol而不是kJ。
4.1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，表示该反应的热化学方程式正确的是(　 　)
B
【解析】：1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量，所以 2 mol氢气燃烧生成液态水，放出的热量为142.9 kJ×4=571.6 kJ，所以ΔH=-571.6 kJ/mol，A错误；1 g H2燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量，ΔH<0，热化学方程式为H2(g)+ O2(g) H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ/mol，B正确；物质的状态影响反应热，未注明物质的聚集状态，C错误；依据题干是氢气燃烧生成液态水，而热化学方程式中是生成气态水，D错误。
5.下列热化学方程式书写正确的是(　　)A．2SO2＋O2 2SO3　ΔH＝－196.6 kJ/mol
B．N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.7 kJ/molC．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝＋393.5 kJ/molD．H2O(l)===H2(g)＋1/2O2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ/mol
500 ℃
V2O5
　解析：A项，未注明反应物，生成物的聚集状态，故错；B项，化学方程式书写错误，应为N2(g)＋O2(g)===2NO(g)，故错；C项，C与O2反应为放热反应，ΔH<0，故错。
D
6．在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是(　　)
A．CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.76 kJ/mol
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 451.52 kJ/mol
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)　 ΔH＝－725.76 kJ/mol
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 451.52 kJ/mol
B
解析：甲醇燃烧是一个放热反应，ΔH＜0，故A、D项错误；在25 ℃、101 kPa下，1 mol CH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为 ×32 g/mol＝725.76 kJ/mol，故2 mol CH3OH燃烧放出的热量为1 451.52 kJ，故B项正确。
1 g
22.68 kJ
7.分析如图所示的能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是(　)
A．2A(g)＋B(g)===2C(g)　ΔH＝a(a>0)
B．2A(g)＋B(g)===2C(g)　ΔH＝a(a<0)
C．2A＋B===2C　ΔH＝a(a<0)
D．2C===2A＋B　ΔH＝a(a>0)
B
解析：　根据图示，2A(g)＋B(g)的总能量>2C(g)的总能量，故A、B、C中应a<0，D中应a>0，但C、D未注明物质的聚集状态。
8、下列有关热化学方程式的书写和叙述正确的是（ ）
A、1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成氮气和水蒸气，放出642KJ的热量：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=+642KJ/mol
B、12g石墨转化为CO(g)时，放出110.5KJ的热量：
2C(石墨，s)+O2=2CO(g) H=-110.5KJ/mol
C、已知H2(g)+1/2O2=H2O(l) H=-285.8KJ/mol,则 2H2O (l) =2H2(g)+O2 H=+571.6KJ/mol
D、已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.2KJ/mol,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出46.1KJ的热量
C
【解析】选C
A、放热反应的反应热为负值，故错误
B、12g石墨的物质的量为1mol，故热化学方程式应为： 2C(石墨，s)+O2=2CO(g) H=-221KJ/mol，故B错
C、反应热与计量数成正比，且氢气燃烧放热，则水的分解为吸热，故C正确
D、合成氨的反应为可逆反应，不能进行彻底，故在一定条件下向密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出的热量小于46.2KJ，故D错
迁移提升
1、 H的单位为KJ/mol，它并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化是多少千焦
2、可逆反应的 H和实际吸收或放出的热量的区别：不论化学反应是否可逆，热化学方程式中 H者表示反应按照化学计量数所表示的物质的量完全反应所放出或吸收的热量。如N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.2KJ/mol是指1molN2(g)和3molH2(g) 完全转化为2molNH3时放出的热量为92.2KJ。在相同条件下向密闭容器中充入1molN2(g)和3molH2(g)，反应达到平衡时放出的热量小于92.2KJ，因反应不能进行彻底。
学习小结