高中化学 专题一第一单元 化学反应的焓变课件 苏教版选修4

1、专题专题1 1 化学反应与能量变化化学反应与能量变化第一单元第一单元 化学反应的热效应化学反应的热效应化学反应的焓变化学反应的焓变问题讨论：问题讨论： 化学研究的目的是什么？化学研究的目的是什么？获得物质和能源获得物质和能源 通过反应可以获得新物质通过反应可以获得新物质也可以获得能源（化学反应也可以获得能源（化学反应中伴随着能量变化）中伴随着能量变化）如何表示化学反应中的能量变化呢？如何表示化学反应中的能量变化呢？一、反应的焓变一、反应的焓变 化学反应过程中化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温当反应物和生成物具有相同温度时度时,所吸收或放出的热量称为化学反应的所吸收或放出的热量称为化学反

2、应的反应热反应热.符号：符号： H ，单位：，单位：kJ/mol 或或 kJmol-1 在恒温、恒压的条件下，化学反应过在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量称为反应的程中吸收或释放的热量称为反应的焓变焓变吸热反应吸热反应生成物生成物反应物反应物能能量量图图1 1吸收吸收热量热量放出放出热量热量反应过程中能量变化曲线图：反应过程中能量变化曲线图：生成物生成物图图2 2反应物反应物能能量量放热反应放热反应规规 律律: : E E反反: :反应物的能量之和反应物的能量之和 E E生生: :生成物的能量之和生成物的能量之和(1)(1)若若E E反反 E E生生，(2)(2)若若E E反

3、反 E0H 0或者或者HH为为“” 放热反应放热反应: :H 0H 0或者或者HH为为“”吸热反应吸热反应放热反应放热反应化学反应中化学反应中 热量的反应热量的反应化学反应中化学反应中 热量的反应热量的反应反反应应吸收吸收放出放出 常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应放热反应放热反应吸热反应吸热反应燃料的燃烧燃料的燃烧中和反应中和反应金属与酸金属与酸大多数化合反应大多数化合反应C+COC+CO2 , 2 , H H2 2+CuO+CuOC+HC+H2 2O OBa(OH)Ba(OH)2 2.8H.8H2 2O+NHO+NH4 4ClClCaCOCaCO3 3高温分解高温分解大多数分

4、解反应大多数分解反应问题探究：问题探究：从本质上分析化学反从本质上分析化学反应为什么伴随能量的变化应为什么伴随能量的变化化学反应的本质是什么？化学反应的本质是什么？化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成旧键断裂需要旧键断裂需要 能量，能量，新键形成会新键形成会 能量。能量。放放 出出吸吸 收收HC lHC lHHHHC lC lC lC l+436 kJ/m ol243kJ/m ol431 kJ/m ol反应物分子反应物分子断键断键时时吸收吸收的能量的能量从微观角度去考虑：从微观角度去考虑：反应物分子反应物分子断键断键时时吸收吸收的能量的能量放热反应放热反应生成物分子生成物分子成键成键时时释放释

5、放的能量的能量小结：小结： 温馨告白：化学反应中的能量变化，温馨告白：化学反应中的能量变化，主要表现为热量变化，但还有光能、电能转主要表现为热量变化，但还有光能、电能转化为热能等释放出来，或者是热能、电能或化为热能等释放出来，或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量（化学能）被光能等转化为物质内部的能量（化学能）被“储存储存”起来的过程。起来的过程。二、热化学方程式二、热化学方程式: 1、概念：能够表示反应热的化学方程式叫、概念：能够表示反应热的化学方程式叫做做热化学方程式。热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) = -184.6 kJ/molHCH4(g)+2O2(g)=

6、CO2(g)+2H2O(l) = -890.3 kJ/molHNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) = -57.3 kJ/molH1.1.书写步骤书写步骤(1)(1)写出化学方程式写出化学方程式(2)(2)注明反应物和生成物的注明反应物和生成物的状态状态(3)(3)标明焓变标明焓变H (H (注意单位和注意单位和+ +、- -）要注明反应的温度和压强（一般不要注明反应的温度和压强（一般不 注明注明, ,为一个大气压，为一个大气压，25 25 0 0C C）(4)热化学方程式中各物质前的热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量不表示化学计量数表示物质的量不表示

7、分子数分子数,因而必要时可用简单分数。因而必要时可用简单分数。一般出现分数时是以某一一般出现分数时是以某一 反应物或生成物为反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。时其它物质才出现的。 H H2 2（g g）+Cl+Cl2 2(g)=2HCl(g)(g)=2HCl(g)；H=H=184.6KJ/mol184.6KJ/mol H H2 2（g g）+ Cl+ Cl2 2(g)=HCl(g(g)=HCl(g) )；H=H=92.3KJ/mol92.3KJ/mol 2121(5) H的表示：的表示：热化学方程式中的热化学方程式中的H的的“”与与“”一定要注明，一定要注明， “”代表吸热代表吸

8、热， “”代表放热代表放热无论热化学方程式中化学计量数为多少，无论热化学方程式中化学计量数为多少，H的单位的单位总是总是KJ/mol，但，但H的数值与反应式中的系数成比例的数值与反应式中的系数成比例(6)(6)当化学反应逆向进行时当化学反应逆向进行时, , H H数值不变数值不变, ,但符号相反但符号相反. .(7)(7)可逆反应中的可逆反应中的H H数值是指该反应完全数值是指该反应完全进行时的数值进行时的数值. .写出下列反应的热化学方程式：写出下列反应的热化学方程式：1 1. .已知在已知在1 110105 5PaPa，298K298K条件下，条件下，2mol2mol氢气燃烧生成水蒸气放出

9、氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ484kJ热量，热量，2.2.已知在已知在2525、101kPa101kPa下，下，1g C1g C8 8H H1818 ( (辛烷辛烷) )燃烧生成二氧化碳和液态水时放燃烧生成二氧化碳和液态水时放出出48.40kJ 48.40kJ 热量。热量。2H2H2 2（g g）O O2 2（g g）2H2H2 2O O（ g g ）； H H484kJ484kJmolmol1 1C C8 8H H1818(l)+25/2O(l)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g) +9H(g) +9H2 2O(l) O(l) H= - 5518kJH= - 551

10、8kJmol mol -1-13.46g C3.46g C2 2H H5 5OH OH (l)(l)完全完全 燃烧生成燃烧生成COCO2 (g)2 (g) 和和H H2 2O O (l)(l) ，放出，放出1366.8KJ1366.8KJ热量。热量。C C2 2H H5 5OHOH (l) + 3O(l) + 3O2 2(g)= 2CO(g)= 2CO2 2(g) +3H(g) +3H2 2O(l) O(l) H= - H= - 1366.8KJ1366.8KJmol mol -1-1练习巩固练习巩固: : 已知键能已知键能: : N NN 946KJ/mol, H-H 436KJ/mol,

11、N 946KJ/mol, H-H 436KJ/mol, H-N 391KJ/molH-N 391KJ/mol，写出合成氨反应的热化学方程，写出合成氨反应的热化学方程式。式。2.2.热化学方程式的意义热化学方程式的意义质质量量能能1 1）表示什么物质参加反应，结）表示什么物质参加反应，结 果生成什么物质果生成什么物质2 2）反应物和生成物之间的质量）反应物和生成物之间的质量 比、物质的量比比、物质的量比3 3）反应物完全变成生成物后所）反应物完全变成生成物后所 放出或吸收的热量。放出或吸收的热量。1 1、下列说法不正确的是、下列说法不正确的是 ( )( ) A A、化学反应除了生成新物质外，还伴

12、随着、化学反应除了生成新物质外，还伴随着 能量的变化能量的变化 B B、放热反应不需要加热即可发生、放热反应不需要加热即可发生 C C、需要加热条件的化学反应都是吸热反应、需要加热条件的化学反应都是吸热反应 D D、化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有、化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有 的总能量和反应物具有的总能量的总能量和反应物具有的总能量 、分解反应肯定是吸热反应、分解反应肯定是吸热反应 、物质燃烧放出热量、物质燃烧放出热量 CECE巩固练习：巩固练习：2 2、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，已知、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，已知破坏破坏1mol1molH HH H键消耗的能量为键

13、消耗的能量为Q Q1 1kJkJ，破坏破坏1mol1molO = OO = O键消耗的能量为键消耗的能量为Q Q2 2kJkJ，形成形成1mol1molH HO O键释放的能量为键释放的能量为Q Q3 3kJkJ。下列关系式中正确的是（下列关系式中正确的是（ ） A. 2QA. 2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 B. 2QB. 2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 C. Q C. Q1 1 + Q + Q2 2 Q QQ1 1的是的是 （ ）A.HA.H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g); (g)=2HCl(g); H H1 1 =-Q=

14、-Q1 1 1/2H 1/2H2 2(g)+1/2Cl(g)+1/2Cl2 2(g)=HCl(g(g)=HCl(g); ); H H2 2=-Q=-Q2 2B.C(s)+1/2OB.C(s)+1/2O2 2(g)=CO (g); (g)=CO (g); H H1=-Q=-Q1 1 C(s)+O C(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2 (g); (g); H H2=-Q=-Q2 2C.2HC.2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l); O(l); H H1=-Q=-Q1 1 2H 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g

15、); O(g); H H2=-Q=-Q2 2D.S(g)+OD.S(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2 (g); (g); H H1=-Q=-Q1 1 S(s)+O S(s)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2 (g); (g); H H2=-Q=-Q2 2B B 4、 1mol C与与1mol 水蒸气反应生成水蒸气反应生成1mol CO 和和1mol H2，需要吸收，需要吸收 131.5 kJ的热量。写出此反应的热量。写出此反应的热化学方程式。的热化学方程式。5、沼气是一种能源，它的主要成分是、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和和H2O时，放出时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是的热量。则下列热化学方程式中正确的是( )A、 2CH4 ( g )4O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 4H2O ( l ) H = +890 kJ/molB、 CH4 2 O2 CO2 H2O H = 890 kJ/molC、 CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/molD、 1/2CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O (