熱化學方程式-化學選修4同步優質系列教案(人教版)

2020-12-04 化學高中

1.1.3熱化學方程式

〖教學流程〗

回顧導入引出課題 → 閱讀課本內容 → 分析總結書寫方法 → 練習鞏固 → 思考與交流 → 教學評價。

（導入）知道反應熱與化學鍵斷裂和形成時吸收和放出的能量有關，即能量的變化是以發生變化的物質為基礎的，如何更準確地表示一個化學反應的熱效應呢？如何更直觀地建立化學反應過程中的「質」「能」的關係呢？

〖板書〗二、熱化學方程式

（閱讀）課本P3～P4內容了解熱化學方程式的書寫

〖板書〗1.定義：表示參加反應物質的量和反應熱的關係的化學方程式。

2.書寫：

（1）註明反應的溫度和壓強，如果在101kPa和25℃時可以不註明，一般不寫反應條件；H2(g)＋I2(g)

2HI(g) △H=－14.9 kJ/mol

H2(g)＋

O2(g) = H2O(g) △H= ─241.8 kJ/mol

（2）註明反應物和生成物的狀態，s表示固體，l表示液體，g表示氣體，aq表示溶液，不使用「↓」或「↑」；

（3）在方程式右邊寫出△H的正負、數值及單位，方程式和△H中間留有空格；

（4）熱化學方程式中的化學計量數隻表示物質的量，不表示分子數或原子數，因此可以是整數或分數；

（5）△H與參加反應的物質的量有關，化學計量數必須與△H相對應，如果化學計量數加倍，△H也要加倍；H2(g) +C12(g) = 2HCl(g) △H=-184.6 kJ/mol

H2(g) +

Cl2(g) = HCl(g) △H＝－92.3 kJ/mol

（練習）已知在25℃，101kPa下，1g

（辛烷）燃燒生成二氧化碳和液態水時放出48.40kJ熱量。表示上述反應的熱化學方程式正確的是 （ BD ）

A.

△H＝－48.40kJ/mol

B.

△H＝－5518kJ/mol

C.

△H＝+5518kJ/mol

D.

△H＝－11036kJ/mol

（過渡）如何讀熱化學方程式呢，即熱化學方程式表示的意義如何？

〖板書〗3.熱化學方程式的意義：（1）表示物質的變化；（2）表示能量的變化。

例如：H2(g)＋

O2(g) = H2O(g) △H= —241.8 kJ/mol 表示lmol氣態H2和

mol氣態O2反應生成lmol水蒸氣，放出 241.8kJ的熱量，或者讀作lmol H2(g)和

mol O2(g)反應生成lmol H2O(g)，放出 241.8kJ的熱量。

4.反應熱的幾點理解：

（1）熱化學方程式中△H的數值只與物質的狀態和計量數有關；

（2）△H

是熱化學方程式中的一部分，兩者是一個整體；

（3）△H的單位是kJ/mol，它並不是指1mol物質反應時吸收或放出的熱量是多少千焦；例如2H2(g)＋O2(g) = 2H2O(g) △H= —571.6kJ/mol 是指2mol H2(g)和1mol O2(g)反應生成2mol H2O(g)時放出571.6kJ的熱量，而不是指1mol H2(g)反應放出571.6kJ的熱量（取決於計量數）。

（4）熱化學方程式是表示反應已完成的量；例如

H2（g）+ I2（g） 2HI（g） △H= —12.84kJ/mol，並不代表將1mol H2(g)和1mol I2(g)放在一起就有12.84kJ的熱量放出，而是只有反應1mol H2(g)和1mol I2(g)才有12.84kJ的熱量放出。

〖思考與交流〗

化學方程式

熱化學方程式

計量數

整數，表示個數或物質的量

整數或分數，只表示物質的量

狀態

不要求註明

必須註明

△H及單位

必須註明

意義

只表示反應中的物質變化

表示反應中的物質變化和能量變化

遵循規律

原子守恆

原子守恆和能量守恆

（教學評價）

1．（2019·開封一模）根據表中的信息判斷下列說法錯誤的是（ D ）

物質

外觀

熔點

燃燒熱/(kJ·mol－1)

金剛石

無色，透明固體

？

395.4

石墨

灰黑，不透明固體

？

393.5

A．由表中信息可得如圖所示的圖像

B．由表中信息知C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1

C．由表中信息可推知相同條件下金剛石的熔點低於石墨的熔點

D．表示石墨燃燒熱的化學方程式為C(石墨，s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1

2．（2020·洛陽模擬）過渡態理論認為：化學反應並不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是從反應物到生成物的過程中經過一個高能量的過渡態。如圖1是1 mol NO2與1 mol CO恰好反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖。

圖1　　　　　　　　　圖2

（1）試寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：，該反應的活化能是________kJ·mol－1。

（2）在密閉容器中進行的上述反應是可逆反應，則其逆反應的熱化學方程式為

_____________________________________，該反應的活化能為________kJ·mol－1。

（3）圖2是某同學模仿圖1畫出的NO(g)＋CO2(g)===NO2(g)＋CO(g)的能量變化示意圖。則圖中E3＝________kJ·mol－1，E4＝________kJ·mol－1。

解析：（1）圖中E1是正反應的活化能，即該反應的活化能為134 kJ·mol－1。正反應的活化能和逆反應的活化能之間的能量差即為反應熱。（2）可逆反應逆反應的反應熱應該與正反應的反應熱的數值相等，但符號相反。（3）E3即該反應的活化能，等於E2，E4是反應物與生成物的能量之差，即反應熱。

答案：（1）NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1　 134

（2）NO(g)＋CO2(g)===NO2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋234 kJ·mol－1　368

（3）368　234

【課堂小結】正確書寫熱化學方程式時其應用的前提。

【作業設計】P6 3 4

【教學感悟】

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