第一章_第一节_焓变_反应热_热化学方程式42

1、 “给我一个支点和一根足够长的给我一个支点和一根足够长的杠杆，我可以撬动地球！杠杆，我可以撬动地球！” 推动人类社会进步的这个支点推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢？和杠杆是什么呢？思思考考我们知道：我们知道：一个化学反应过程中，除了生成新一个化学反应过程中，除了生成新物质外，还有物质外，还有能量变化能量变化热能热能电能电能光能光能当能量变化以热能的形式表现时当能量变化以热能的形式表现时,分为分为放热反应放热反应吸热反应吸热反应回回忆忆所有的燃烧反应所有的燃烧反应所有的中和反应所有的中和反应 大多数化合反应大多数化合反应活泼金属与水、酸、碱的反应活泼金属与水、酸、碱的反应大多数分解反应大

2、多数分解反应如：如：CaCOCaCO3 3高温分解高温分解 强碱与铵盐、强碱与铵盐、Ba(OH)Ba(OH)2 2.8H.8H2 2O+NHO+NH4 4ClCl 以以C C、H H2 2 、COCO为还原剂的氧化还原为还原剂的氧化还原反应反应你所知道的化学反应中有哪些是放热你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？哪些是吸热反应？反应？哪些是吸热反应？放热反应放热反应吸热反应吸热反应 为什么有的反应会放出热量，有为什么有的反应会放出热量，有的需要吸收热量呢？的需要吸收热量呢？ 一个确定的化学反应，在发生过程中，一个确定的化学反应，在发生过程中，是吸收能量还是放出能量，取决于是吸收能量还是放出能量

3、，取决于 反应物的反应物的能量能量与与生成物的生成物的能量能量的的相对大小。相对大小。问题探究一问题探究一（宏观角度）（宏观角度）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反应物的能量之和反应物的能量之和 E E反反生成物的能量之和生成物的能量之和 E E生生（1 1）若）若E E反反 E E生生，（2 2）若）若E E反反 l s压强：压强：PH温度：温度：TH与内能有关的物理量与内能有关的物理量 符号：符号：H 物质的量物质的量符号：符号：单位：单位：在在恒压恒压的

4、条件下，若化学反应中物质能的条件下，若化学反应中物质能量的变化全部转化为热能，则量的变化全部转化为热能，则焓变等于焓变等于该反应的反应热该反应的反应热。思考：思考：焓变与反应热有什么关系？焓变与反应热有什么关系？HkJ/mol 或或kJmol-13、焓变：、焓变：生成物与反应物的焓值差生成物与反应物的焓值差H=H（生成物）（生成物）- H（反应物）（反应物）表达式：表达式：注意：注意：1、反应热是描述在反应热是描述在一定温度下一定温度下的化的化学反应前后的热量变化学反应前后的热量变化2、任何任何化学反应化学反应都都有反应热，表现有反应热，表现为吸热反应或者放热反应为吸热反应或者放热反应3、单位

5、中的单位中的mol-1是与整个反应对应是与整个反应对应的，即反应热表示的，即反应热表示每摩尔反应每摩尔反应放出放出或吸收的热量。或吸收的热量。问题探究二问题探究二（微观角度）（微观角度）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。放出放出吸收吸收化学反应中能量变化的原因化学反应中能量变化的原因旧键断裂旧键断裂 吸收能量吸收能量新键形成新键形成 放出能量放出能量=679kJ/mol862 kJ/molH =679kJ/mol 862kJ/mol = 183kJ/mol反应物的键能总和反应物

6、的键能总和 生成物的键能总和生成物的键能总和反应热反应热4、焓变与键能的关系、焓变与键能的关系H = 反应物的反应物的键能键能总和总和生成物的生成物的键能键能总和总和例例 1：1 mol C与与 1 mol H2O(g) 反应生成反应生成 l mol CO(g) 和和1 mol H2(g)，需要吸收，需要吸收131.5 kJ的热量，的热量，该反应的反应热为该反应的反应热为H = kJ/mol。+131.5例例 2：拆开：拆开 1 mol HH键、键、1 mol NH键、键、1 mol NN键分别需要的能量是键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则则1mol N2生成生成N

7、H3的反应热为的反应热为H= ，92.0 kJ/mol所以：一个化学反应是放热还是吸热所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于取决于断键吸收的断键吸收的总总能量能量与与形成形成新键放出的新键放出的总总能量能量的相对大小的相对大小放热反应：放热反应：吸热反应：吸热反应：H0或或 H为为“”H0 或或H为为“”放热放热反应物反应物生成物生成物能量能量反应过程反应过程H H0 0吸热吸热反应物反应物生成物生成物能量能量反应过程反应过程H H0 05 5、规定：、规定：小小 结结一、反应热、焓变一、反应热、焓变从从物质能量物质能量角度看：角度看：H生成物总能量反应物总能量生成物总能量反应物总能量从从键能

8、键能角度看：角度看：H反应物总键能生成物总键能反应物总键能生成物总键能放热反应：放热反应：吸热反应：吸热反应：H0或或 H为为“”H0 或或H为为“”放热反应放热反应吸热反应吸热反应键能键能变化变化生成物总键能生成物总键能 反应反应物总键能物总键能生成物总键能生成物总键能 反应反应物总键能物总键能能量能量变化变化反应物的总能量反应物的总能量 .生生成物的总能量成物的总能量反应物的总能量反应物的总能量 .生生成物的总能量成物的总能量表现表现行式行式联系联系大于大于大于大于H0或或H为为“”小于小于小于小于H0或或H为为“+”键能越键能越大大，物质能量越，物质能量越低低，物质越，物质越稳定稳定；反

9、之键能；反之键能越越小小，物质能量越，物质能量越高高，越，越不稳定不稳定。思思考考规定放热反应的规定放热反应的H 为为“”，是站在谁的角度，是站在谁的角度？体系还是环境？体系还是环境？放热反应中放热反应中体系体系环境环境跟踪练习跟踪练习 1.下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（ ）A.化学反应一定伴随热量的变化化学反应一定伴随热量的变化B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热为反应热C.若若H0，则生成物的总键能高于反应，则生成物的总键能高于反应物的总键能物的总键能C2.已知：已知：H + H H2； H = 436KJ/mol，则下列叙述正确，则下列叙

10、述正确的是（的是（ ） A. H 原子的总能量高于原子的总能量高于 H2 的总能量的总能量 B. H 原子的总能量低于原子的总能量低于 H2 的总能量的总能量 C. H 原子比原子比 H2分子稳定分子稳定 D. H2分子比分子比 H 原子稳定原子稳定A D2.氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中， 破坏破坏1molHH键消耗的能量为键消耗的能量为Q1kJ，破坏，破坏1mol O = O键消耗的能量为键消耗的能量为Q2kJ，形成，形成1molHO键键释放的能量为释放的能量为Q3kJ。下列关系式中肯定正确的是。下列关系式中肯定正确的是（ ） A. 2Q1

11、+ Q2 4Q3 B. 2Q1 + Q2 4Q3 C. Q1 + Q2 Q3 D. 2Q1 + Q2 2Q3B3.将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质反应完全生成新物质FeS。该现象说明。该现象说明（ ）A. 该反应是吸热反应该反应是吸热反应 B. 该反应是放热反应该反应是放热反应 C. 铁粉和硫粉在常温下难以反应铁粉和硫粉在常温下难以反应D. 生成物硫化亚铁的总能量高于反应物生成物硫化亚铁的总能量高于反应物 铁粉和硫粉的总能量铁粉和硫粉的总能量B C4下列过程中，需要吸收

12、能量的是（下列过程中，需要吸收能量的是（ ） AH+H=H2 BH+Cl=HCl CI2I+I DS+O2=SO2CH H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa1、热化学方程式包含热化学方程式包含物质变化和能量变化物质变化和能量变化两个两个部分，二者缺一不可。部分，二者缺一不可。 普通化学方程式只包含物质变化一个部分。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。物质变化物质变化能量变化能量变化 表示表示参加反应参加反应物质的量物质的量和和反应热反应热的关的关系的化学方程式叫做热化

13、学方程式系的化学方程式叫做热化学方程式H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa2、热化学方程式需、热化学方程式需注明反应时的温度和压注明反应时的温度和压强。强。对于对于 25 101kPa时进行的反应可不时进行的反应可不注明。注明。 普通化学方程式不需注明温度和压强。普通化学方程式不需注明温度和压强。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 23、热化学方程式需、

14、热化学方程式需注明各物质的状态注明各物质的状态。 普通化学方程式不需注明物质的状态普通化学方程式不需注明物质的状态。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H=H=285.8kJ/mol285.8kJ/mol1 12 24 4、热化学方程式中化学计量数表示参加热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的反应的各物质的物质的量物质的量，可为整数或，可为整数或分数分数, ,其其H H与系数对应成比例

15、与系数对应成比例。 普通化学方程式中化学计量数普通化学方程式中化学计量数宏宏观观上表示各物质的物质的量，上表示各物质的物质的量，微观微观上表上表示原子分子数目，示原子分子数目，只能为整数只能为整数，不能为，不能为分数。分数。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 22H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H=H=483.6kJ/mol483.6kJ/mol小结：书写热化学方程式的注意点小结：书写热化学方程式的注意点1、需注明反应的、需注

16、明反应的温度和压强温度和压强； (在在25 101kPa下进行的反应，可不注明下进行的反应，可不注明)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；不写不写 和和 3、对于相同的反应，当化学、对于相同的反应，当化学计量数计量数不同时，不同时，其其H对应成比例对应成比例。4、要、要标明标明H的的“+”或或“-”值值。逆反应与。逆反应与正反应的正反应的H数值相等，符号相反数值相等，符号相反例例1：当：当1mol气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反应生成反应生成2 mol气态气态HCl，放出，放出184.6 kJ的热量，请写出该的热量，请写出该反应的热化学方程式。反应的热化学方程式。H

17、2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) H =184.6 kJ/mol2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g) H =369.2 kJ/mol H2(g) + Cl2(g) = HCl(g) H =92.3 kJ/mol1212例例2：1mol N2(g) 与适量与适量O2(g) 反应生成反应生成NO2 (g)，需吸收需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。的热量；写出热化学方程式。N2(g) + 2O2(g) = 2NO2 (g) H = + 68 kJ/mol例例3、沼气的主要成分是甲烷。、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧完全燃烧生成生成CO2和和H

18、2O时，放出时，放出445 kJ的热量。则下列热化的热量。则下列热化学方程式中正确的是（学方程式中正确的是（ ）A、2CH4( g ) 4O2( g ) 2CO2( g ) 4H2O ( l ) H = + 890 kJ/mol B、CH4 2O2 CO2 H2O H = 890 kJ/mol C、CH4 ( g ) 2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/mol D、 1/2CH4 ( g ) O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = 890 kJ/mol CH = 445 kJ/molA例例4、已知在、已知在11

19、05Pa，298K条件下，条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，热量，下列热化学方程式正确的是下列热化学方程式正确的是( )A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g） H242kJmol1B. 2H2（g）O2（g） 2H2O（l） H484kJmol1C. H2（g）1/2O2（g） H2O（g） H242kJmol1D. 2H2（g）O2（g） 2H2O（g） H484kJmol1 练习：练习：A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=4b kJ/molB. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l

20、) H=+2b kJ/molC. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=2b kJ/molD. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=+b kJ/mol 已知充分燃烧已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成乙炔气体时生成1mol二二氧化碳气体和液态水，并放出热量氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是炔燃烧的热化学方程式正确的是A2、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 =

21、b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。 A、a c d 0 C、2a = b 0 C4、一定质量的乙醇完全燃烧时放热、一定质量的乙醇完全燃烧时放热Q，它所生成的它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸用过量饱和石灰水完全吸收得收得100g沉淀。求沉淀。求1mol乙醇完全燃烧的反乙醇完全燃烧的反应热。应热。 实践活动实践活动 中和反应中和反应 反应热的测定反应热的测定中和热的测定中和热的测定

22、实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热学习重点 中和反应反应热的测定原理和方法。实验用品 大烧杯（大烧杯（500 mL500 mL）、小烧杯（）、小烧杯（100 mL100 mL） 温度计、量筒（温度计、量筒（50 mL50 mL）两个、泡沫塑料）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、小孔）、环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒。0.50 mol/L 0.50 mol/L 盐酸、盐酸、0.55 mol/L0.55 mol/L NaOH NaOH溶液溶液实验步骤：实验步骤：阅读阅读P4-5并回答问题并回答问题1.大、小烧杯放置时，为何要使两杯口

23、相平？大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？更好的建议？答案：答案：1.1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少从而减少热量损失热量损失；填碎纸条的作用是为了达到；填碎纸条的作用是为了达到保保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。结果更准确。答：因为该温度计还要用来测碱液的温答：因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不

24、冲洗，温度计上的酸会和碱发度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而放热使温度计测量碱的温生中和反应而放热使温度计测量碱的温度不准确，故要冲洗干净；冲洗后的溶度不准确，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。液的质量增加，而导致实验结果误差。2.温度计上的酸为何要用水冲洗干温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？为什么？ 议一议如果你所测得的数据不是议一议如果你所测得的数据不是57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，分析产生误差的原因可能有哪些？分析产生误差的原因可能有哪些？可能的原因有：可能的原因有：1.1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL50 mL的的酸