化学反应与能量转化

课题：化学反应的焓变 班级：高二（3）班 时间：2012年12月14日 授课人：王作虎 【目标解读】

课标要求

学习目标 1.了解化学反应中能量变化的主要原因，及说出常见的能量

转化形式

2.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。

3.能举例说明化学能与热能的相互转化，

4.了解反应热及焓变的含义。 1.了解化学反应中物质变化和能量变化的实质 2.学会从微观角度认识化学反应的反应热及焓变。 3.热化学方程式及其书写及意义。

【学习过程】

一、反应热 焓变

1．反应热：当反应物和生成物具有相同的 时，所 或 的热量。

2．焓变：在 的条件下，化学反应过程中所 或 的热量。

符号： ；单位： 或 。

二、放热反应和吸热反应

放热反应： 化学反应中 的反应

吸热反应：化学反应中 的反应

【探究一】从反应物和生成物能量的关系分析化学反应的能量变化

画出反应过程中能量的曲线图：

公式：△H = E （生成物）- E （反应物）

小结：（1）反应物的总能量 生成物的总能量， 能量，为 反应，△H 。

（2）反应物的总能量 生成物的总能量， 能量，为 反应，△H 。

【探究二】从本质上分析化学反应的能量变化

化学反应的本质： 。

观察下图分析该反应是放热还是吸热？

公式：△H = E （断键）- E （成键）

或 △H = E （反应物总键能）- E （生成物总键能）

小结：（1）E （断键） E （成键），该反应 能

量，为 反应，△H 。

（2）E （断键） E （成键），该反应 能

量，为 反应，△H 。

常见的放热反应 常见的吸热反应 仙城中学2012年

公开课教学案

三、热化学方程式 1．概念：表示参与化学反应的物质的 和 的关系的化学方程式。

【探究三】观察P2交流与讨论思考：

（1）在热化学方程式的书写中为什么要标明物质的聚集状态？

（2）第三个热化学方程式中，O 2前的化学计量数为什么可以用分数来表示？

（3）相同条件下的同一个反应△H 的数值与化学计量数有何关系？

2．热化学方程式的书写注意事项

（1）必须标明各物质的聚集状态：（用 、 、 分别代表气态、液态、固态）。

（2）方程式右端必须用△H 标明反应放出或吸收的热量：放热△H 为 ，吸热△H 为 。（且＋、－不可

省略）；△H 单位为

（3）热化学方程式中化学式前面的化学计量数只表示物质的量，不表示分子数，因此化学计量数可以为分

数或整数，但应注意△H 与化学计量数相对应。

（4）注明反应条件：反应热与测定条件（温度、压强）有关。绝大多数反应是在101kPa 、25℃下进行的，

可不注明（中学化学一般不注明）

（5）区别于普通方程式：一般不注↑和↓以及“点燃”“加热”等

（6）注意守恒关系：质量守恒；能量守恒

（7）当反应逆向进行时，反应热相等但符号相反。

练习：P4问题解决

3．热化学方程式的意义

表明了化学反应中的 变化和 变化

如：2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(l) △H = -571.6 kJ/mol

表示： 。

【典例解析】

例1. 1g 炭与适量的水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，吸收10.94kJ 的热量，相应的热化学方程式为（ ）

A. C ＋H 2O ＝CO ＋H 2 △H ＝＋10.94kJ/mol

B. C （s ）＋H 2O （g ）＝CO （g ）＋H 2（g ） △H ＝＋10.94kJ/mol

C. C （s ）＋H 2O （g ）＝CO （g ）＋H 2（g ） △H ＝＋131.3kJ/mol

D. 0.5C （s ）＋0.5H 2O （g ）＝0.5CO （g ）＋0.5H 2（g ） △H ＝－65.65kJ/mol

变形题：沼气是一种能源，它主要是CH 4。0.5mol CH 4完全燃烧生成CO 2和H 2O 时，放出445kJ 的热量，

则下列热化学方程式中正确的是（ ）

A. 2 CH 4(g)+4O 2(g)=2CO 2(g)+4H 2O(l) △H =+890kJ/mol

B. CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l) △H =+890kJ/mol

C. CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l) △H =－890kJ/mol

D. 0.5CH 4(g)+O 2(g)=0.5CO 2(g)+H 2O(l) △H =－890kJ/mol

例2.已知（1）H 2（g ）+2

1O 2（g ）====H 2O （g ） ΔH 1=a kJ·mol -1 （2）2H 2（g ）+O 2（g ）====2H 2O （g ） ΔH 2=b kJ·mol -1 （3）H 2（g ）+

21O 2（g ）====H 2O （l ） ΔH 3=c kJ·mol -1 （4）2H 2（g ）+O 2（g ）====2H 2O （l ） ΔH 4=d kJ·mol -1

下列关系式中正确的是（ ）

A.a ＜b ＜0

B.b ＞d ＞0

C.2a=b ＜0

D.2c=d ＞0

变形题：已知充分燃烧ag 乙炔气体时生成1mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ ，则乙炔燃烧的

物质

贮藏的能量

2C（g）2A(g)+B(g)

热化学方程式正确的是（）

A . 2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－4bkJ/mol

B. C2H2(g)＋5/2O2(g)＝2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝2bkJ/mol

C. 2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2bkJ/mol

D. 2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝bkJ/mol

例3．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为（）

A. -1780kJ/mol

B.-1220 kJ/mol

C. -450 kJ/mol

D. +430 kJ/mol

变形题：化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和P4O6的分子结构如下图所示；现提供以下化学键

的键能：P—P 198 kJ/mol、P—O 360 kJ/mol、氧气分子内氧原子间的键能为

498 kJ/mol则P4（s）+3O2（g）= P4O6（s）的反应热△H为（）

A. ＋1638 kJ/mol

B. －1638 kJ/mol

C. －126 kJ/mol

D. ＋126 kJ/mol

【课后反馈】

1.下列变化中，属于吸热反应的是( )

A.氮气与氢气合成氨

B.酸碱中和

C.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫

D.焦炭与高温水蒸气反应

2．下列说法正确的是（）

A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B．任何放热反应在常温条件下一定能够发生

C．反应物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反应是放热还是吸热

D．吸热反应一定是反应物总能量大于生成物的总能量。

3．下列过程中△H小于零的是（）

A．氯酸钾分解制氧气B．氯化铵加热制备氨气

C．氢气还原氧化铜D．实验室制备氢气

4．分析右图的能量变化示意图，下列选项正确的是（）

A．2A+B==2C △H

B．2C==2A+B △H<0

C．2A(g)+B(g)==2C(g) △H>0

D．2A(g)+B(g)==2C(g) △H<0

5．关于热化学方程式：2H2(g)+02(g)＝2H20(1) △H＝-571.6 kJ·mol-1，下列有关叙述不正确的是（）A．2mol H2完全燃烧生成液态水时放出571.6 kJ的热

B．1mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热

C．2个氢分子完全燃烧生成液态水时放出571.6 kJ的热

D．上述热化学方程式可表示为H2(g)+1

2

O2(g)＝H20(1) △H＝-285.8 kJ·mol-1

6.在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>Q l的是( )

A.2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)；△H =-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(1)；△H =-Q2

B.S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H =-Q1S(s)+O2(s)=SO2(g)；△H =-Q2

C.C(s)+ 1/2 O2 (g)=CO(g)；△H = -Q1C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H =-Q2

D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；△H =-Q11/2H2(g)+ 1/2Cl2(g)= HCl(g)；△H =-Q2

7.写出下列热化学方程式