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2018_2019学年高中化学第1章化学反应与能量转化第1节化学反应的热效应第2课时热化学方程式反应焓变的计算学

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第2课时热化学方程式反应焓变的计算学习目标：1.掌握热化学方程式的书写。

(重点)2.理解盖斯定律的内容。

3.能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。

(难点)[自主预习·探新知]一、热化学方程式1．概念把一个化学反应中的物质的变化和反应的焓变同时表示出来的式子。

2．意义热化学方程式不仅表明了物质的变化，还表示了能量的变化。

3．实例C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝131.3 kJ·mol－1，表示在25 ℃和101 kPa的条件下，1 mol C(s)和1 mol H2O(g)完全反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)时吸收的热量为131.1 kJ。

微点拨：热化学方程式中物质的系数仅表示物质的量，因此可以是整数或分数，而普通的化学方程式中物质的系数只能是整数。

二、反应焓变的计算1．盖斯定律(1)定义：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。

(2)盖斯定律的特点：①化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关，与反应的途径无关。

②反应焓变一定。

如图分别有三个途径：(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)。

则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。

微点拨：化学反应的焓变与反应的过程、条件无关。

2．盖斯定律的应用(1)科学意义：对于无法或较难通过实验测定的反应的焓变，可应用盖斯定律计算求得。

(2)方法——“叠加法”①原理：若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。

②步骤微点拨：“叠加法”思维流程：找目标→看来源→变方向→调系数→相叠加→得答案。

[基础自测]1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。

) (1)热化学方程式前面的系数代表分子数或物质的量。

( )(2)H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l)和2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l)的ΔH 相同。

( )(3)相同条件下，等质量的S(s)和S(g)完全燃烧释放的热量不同。

( ) (4)中，存在关系式：ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3。

( )[提示] (1)× 热化学方程式中的系数只代表物质的量。

(2)× 同一反应的热化学方程式系数不同，ΔH 不同。

(3)√ (4)× ΔH 3＝ΔH 1＋ΔH 2。

2．热化学方程式C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝131.3 kJ·mol －1表示( )【导学号：41722012】A ．碳和水反应吸收131.3 kJ 能量B ．1 mol 碳和1 mol 水反应生成一氧化碳和氢气，并吸收131.3 kJ 热量C ．1 mol 固态碳和1 mol 水蒸气反应生成1 mol 一氧化碳气体和1 mol 氢气，并吸收131.3 kJ 热量D ．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收131.3 kJ 热量C [ΔH 的数值要与热化学方程式中物质的系数、状态相对应，A 、B 项错误，C 项正确；热化学方程式中的系数表示对应物质的物质的量，D 项错误。

]3．在298 K 、100 kPa 时，已知： C(s ，石墨)＋O 2(g)===CO 2(g)ΔH 1＝－393.5 kJ·mol －12H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l)ΔH 2＝－571.6 kJ·mol －12C 2H 2(g)＋5O 2(g)===4CO 2(g)＋2H 2O(l)ΔH 3＝－2 599 kJ·mol －1则相同条件下时由C(s ，石墨)和H 2(g)生成1 mol C 2H 2(g)反应的焓变ΔH 4是( )【导学号：41722013】A ．－226.7 k J·mol －1B ．－326 kJ·mol －1C ．226.7 kJ·mol －1D ．326 kJ·mol －1C [据盖斯定律可知ΔH 4＝4ΔH 1＋ΔH 2－ΔH 32＝226.7 kJ·mol －1。

][合 作 探 究·攻 重 难]热化学方程式的书写如图是NO 2和CO 反应生成CO 2和NO 过程中能量变化示意图。

[思考交流]1．写出NO 2和CO 反应的热化学方程式。

[提示] NO 2(g)＋CO(g)===CO 2(g)＋NO(g) ΔH ＝－234 kJ·mol －1。

2．为什么热化学方程式中要注明物质的聚集状态？[提示] 反应的焓变与各反应物和反应产物的聚集状态有关。

3．反应的焓变与热化学方程式的写法有关吗？[提示] 有关。

如12NO 2(g)＋12CO(g)===12CO 2(g)＋12NO(g) ΔH ＝－117 kJ·mol －1，即化学方程式中各物质的系数加倍，则ΔH 数值的绝对值也加倍。

[对点训练]1．完全燃烧m g 液态乙醇得到液态水时放出的热量为a kJ ，经测定m g 乙醇与Na 反应时最多可生成0.5 g H 2，则液态乙醇完全燃烧生成液态水的热化学方程式为( )A ．C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(l)ΔH ＝－a kJ·mol －1B ．C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(l)ΔH ＝＋12a kJ·mol －1C ．12C 2H 5OH(l)＋32O 2(g)===CO 2(g)＋32H 2O(l) ΔH ＝＋a kJ·mol －1D ．C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(l)ΔH＝－2a kJ·mol－1 D[根据相关的化学方程式进行计算2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑2 mol 2 gn(C2H5OH) 0.5 g则有n(C2H5OH)＝0.5 mol，即m g乙醇的物质的量为0.5 mol，其完全燃烧放出的热量为a kJ，D项正确。

]2．写出298 K时下列反应的热化学方程式：(1)3 mol NO2(g)与1 mol H2O(l)反应生成HNO3(aq)和NO(g)，放出热量138 kJ。

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)用CO还原1 mol Fe2O3，放出热量24.8 kJ。

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气，吸收热量90.7 kJ。

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________[解析]书写热化学方程式时要注意：a.标明物质的聚集状态；b.写出反应焓变的大小及单位，ΔH＜0为放热反应，ΔH＞0为吸热反应，ΔH的大小与反应方程式中系数的大小相对应；C．热化学方程式中各物质前的系数表示物质的量的多少，可用分数表示；d.反应热的大小在不同压强和温度下测量会有变化，因此书写热化学方程式时要注明反应条件，若不特殊说明，就是指通常状况(25 ℃，1.01×105 Pa)。

[答案](1)3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)ΔH＝－138 kJ·mol－1(2)3CO(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－24.8 kJ·mol－1(3)2HgO(s)===2Hg(l)＋O2(g) ΔH＝＋181.4 kJ·mol－1“五步”突破热化学方程式的书写反应焓变的计算方法2C(s)＋O 212CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 2＝－566.0 kJ·mol －1C(s)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 3＝－393.5 kJ·mol －1[思考交流]1．上述反应中，ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3之间有什么关系？ [提示] ΔH 3＝ΔH 1＋ΔH 22。

2．计算反应焓变的方法主要有哪些？[提示] 主要方法有：(1)利用热化学方程式进行有关计算； (2)根据焓变定义计算：ΔH ＝H (反应产物)－H (反应物)；(3)根据键能进行计算：ΔH ＝反应物键能之和－反应产物键能之和。

(4)根据盖斯定律进行计算。

[对点训练]1．已知：①Fe(s)＋12O 2(g)===FeO(s) ΔH 1＝－272 kJ·mol －1，②2Al(s)＋32O 2(g)===Al 2O 3(s) ΔH 2＝－1 675 kJ·mol －1，则2Al(s)＋3FeO(s)===Al 2O 3(s)＋3Fe(s)的ΔH 为( )A ．859 kJ·mol －1B ．－859 kJ·mol －1C ．－1 403 kJ·mol －1D ．－2 491 kJ·mol －1B [根据盖斯定律，ΔH ＝ΔH 2－3ΔH 1＝－1 675 kJ·mol －1＋3×272 kJ·mol －1＝－859 kJ·mol －1，B 项正确。

]2．如图是某条件时N 2与H 2反应过程中能量变化的曲线图。

下列叙述正确的是( )A．该反应的热化学方程式为：N 2＋3H22NH3ΔH＝－92 kJ·mol－1B．1 mol N2和3 mol H2充分反应可放出92 kJ的热量C．b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线D．使用催化剂能改变反应的焓变C[A项中未标状态；B项合成氨反应为可逆反应，反应不彻底，故1 mol N2和3 mol H2充分反应放出的热量小于92 kJ；D项，焓变是反应的热效应，催化剂不能改变反应的热效应。

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高中化学第1章化学反应与能量转化1.1化学反应的热效应

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2066 kJ
3)ΔH后一般要用括号注明反应温度；
ΔH的单位是kJ·mol-1或J·mol-1；
放热反应必须写上“－” 4)ΔH数值大小与系数成正比。 2H2(g)+O2(g)==== 2H2O(l) ΔH(298 K)=-571.6 kJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l) ΔH (298 K) =-285.8 kJ·mol-1 吸热反应写上“+”
2、热化学方程式的含义和书写注意事项：
2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH(298 K)=-571.6 kJ·mol-1 含义：2 mol氢气和1 mol氧气充分反应生成2 mol液态水，
释放能量571.6 kJ。
注意事项：
1)反应方程式中各物质系数仅表示物质的量，不表示分子个
数，可以是整数,可以是分数。 2)每种物质后加括号注明物质的状态(聚集状态)。 g：气态,l：液态,s：固态,aq：水溶液中的溶质aq。 一般不写反应条件；不标明生成沉淀“↓”或气体“↑”符号。
第1节 化学反应的热效应
第2课时
一、焓 焓变
焓（H）：物质具有能量，是物质固有的性质。用它变化来描述化学反应的反应热 . 单位：kJ·mol-1
ΔH=Qp
规定 Q >0为吸热反应，Q <0为放热反应， 当ΔH ＞0时，ΔH为“＋”为吸热反应。 当ΔH ＜0时，ΔH为“－”为放热反应
Δ H=H反应产物 － H反应物
3.相同温度时,下列两个反应的反应热分别用ΔH1、ΔH2 表示，其关系正确的是（ D ）
1 ①H2(g)+ O2(g)====H2O(g) 2
Δ H1= -Q1 kJ·mol-1
高中化学第1章化学反应与能量转化第1节化学反应的热效应第1课时化学反应的反应热与焓变课件鲁科版选修4 (1)

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2．反应热的测定 (1)仪器——量热计
反应前后 混合 均匀
保温
(2)原理：Q＝___－__C__(T__2－__T__1)___，其中C表示溶液及量热计 的__热__容___，T1、T2分别表示____反__应__前__和__反__应__后________
体系的温度。
[自我测评 ]———————(做一做 ) 1．判断正误 (1)伴随能量变化的物质变化过程，都是化学变化。( × ) (2)由冰变成水蒸气需要吸收热量，是吸热反应。( × ) (3)放热反应不需加热就可以发生。( × ) (4)大多数化合反应是放热反应，也有个别化合反应是吸热反 应。( √ )
[特别提醒] 用简易装置测量中和反应的反应热的注意事项 (1)搅拌器的作用：匀速搅拌，使溶液混合均匀。 (2)不能用同一个量筒、温度计测量盐酸和 NaOH 溶液的体积和 温度。因为量筒内、温度计上的酸(或碱)会和碱(或酸)发生中和 反应而使热量散失。 (3)酸、碱混合时，要把烧杯中的 NaOH 溶液快速倒入量热计中 而不能缓缓倒入，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。 (4)宜用有 0.1 分刻度的温度计，量程 100 ℃。中和前，酸和碱 溶液的温度要相同，都为室温，且测量时应尽可能读准，并估 读到小数点后第二位。温度计的水银球部分要完全浸没在溶液
2．中和反应的反应热的测定及误差分析 (1)中和反应热的测定实验步骤
绝热装置的准备 —— 减少热量损失
↓
量取反应物，
用稀盐酸、
测反应前温度 —— NaOH稀溶液
↓混合反应物，Fra bibliotek测反应后混合
测反应后温度 —— 液的最高温度
↓
重复实验 —— 减小实验误差
↓
计算反应热 —— ΔH＝－CT2－T1 kJ·mol－1
2018年高中化学第1章化学反应与能量转化第1节化学反应的热效应课件1鲁科版选修4

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Q>0，表示吸热；Q<0，表示放热； 3、单位：J或kJ
如何获得一个反应的反应热呢？
为了测定反应热，专门设计了测量的仪器：量热计 Q= - C(T2 -T1)＝- cm(T2-T1)
Q= - C(T2 -T1)＝- cm(T2-T1)
C—热容，当物质吸收热量温度升高时，温度每 升高1K所吸收的热量，称为该物质的热容；
度T1
度T2
NaOH溶液与 盐酸
反应热
2组
KOH溶液与 盐酸
3组NaOຫໍສະໝຸດ 溶液与 硝酸思考：1、如果将2组中盐酸换成醋酸，反应热如何？
2、如果将3组硝酸换成浓硫酸，反应热如何？
本实验误差分析
本实验的缺陷与改进
用一个量筒最取50mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧 杯中，并用温度计测量盐酸的温度，作好记录。 然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
c—比热容（比热），单位质量物质的热容；
T—热力学温度，也叫开尔文温度， 单位为k，T(K)=t(0c)+273.15
实验目的： 测定中和反应的反应热 实验原理： Q=-C(T2-T1)
Q=-cm(T2-T1) 实验测定的数值： T2和T1
中和反应的反应热的测定
试验组 1组
实验
溶液初始温 溶液最高温
实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1 而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？
在测定过程中应注意什么问题
(1)用保温性能好的仪器测量。 (2)混合好后，迅速盖好装置盖子，减少热量的损失。 (3)所用药品浓度的配制须准确,用强酸和强碱溶液, 而且要是稀溶液。 (4)应注意水银球部位要完全浸没在溶液中，而且要 稳定一段时间后再读数，以提高所测的精度。 (5)记录最高温度。
高中化学第1章化学反应与能量转化1.1化学反应的热效应(第1课时)教案鲁科版选修4

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化学反应的热效应第一课时教案一、教学目标：知识与技能目标：通过对化学反应热效应相关知识的学习，使学生能在定量的水平上重新认识与描述化学反应的能量变化。

过程与方法目标：通过“联想.质疑”等活动，训练学生的思维能力；通过“活动探究”等实践活动，对学生进行定量实验的基本训练；通过“交流研讨”等学生互动和师生互动活动，培养学生的动手、动脑能力以及获取、分析处理、归纳信息的能力；通过阅读“拓展视野”“资料在线”“方法导引”“追根寻源”等资料，扩大学生的知识面，增加学生全面的能力。

情感态度价值观目标使学生能从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献，通过进一步了解化学的研究特点，激发学习的兴趣，建立基本的化学科学思维。

二、教学重、难点重点：理解化学反应在一定条件（等压、等温）下的反应热——焓变的概念。

难点：定量测定反应热的实验方法。

三、教学方法：讲述、实验探究教学模式四、教学仪器和药品仪器：量热计药品：氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、盐酸溶液、硝酸溶液。

五、教学过程：1、我们以前所学过的化学反应中能量的变化是从哪个角度来说明的？2、化学反应中的能量变化的形式有哪些？定性角度。

形式有燃烧、电能等所有的化学反应都有能量的变化，其中大部分都是热量的变化，为了更准确的描述反应，我们讲述了反应热的定义。

一、反应热定义：表示符号：QQ>0 反应吸热Q<0 反应放热在物理学上采用什么方法测量物质的热能变化？为了测定反应热，专门设计了测量的仪器：量热计出示量热计实物，讲解构造及各部分作用。

根据实验步骤，测出氢氧化钠与盐酸、氢氧化钾与盐酸、氢氧化钠与硝酸三个反应的反应前后的温度值，领会量热计的使用过程。

如何求得反应热？根据初中物理所知识，可得：Q=-C.m.△t在此可用：Q=-C.（T2-T1）来表示。

其中C表示热容，T为热力学温度。

1、热力学温度：七个基本物理量之一，数值为T(K)=t(℃)+273.152、在表示时一般用△X表示，故本公式课表示为：Q=-C.△T为什么这三个反应的热效应相同。