课时1 化学反应的焓变)

1、化学反应的焓变化学反应的焓变专题专题1：化学反应与能量变化：化学反应与能量变化第一单元：化学反应中的热效应第一单元：化学反应中的热效应问题讨论：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化学反应可以获得新物质通过化学反应可以获得新物质也可以获得能源（化学反应中也可以获得能源（化学反应中伴随着能量变化）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、反应热一、反应热 焓变焓变1 1、反应热：、反应热： 符号：符号：H H 单位：单位：kJkJmolmol-1-1 在在恒温、恒压恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所的

2、条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量吸收或释放的热量称为反应的称为反应的焓变焓变。 化学反应过程中化学反应过程中, , 当反应物和生成物当反应物和生成物具有相同温度时，所具有相同温度时，所放出或吸收的热量放出或吸收的热量叫做化学反应的叫做化学反应的反应热反应热. .2 2、焓变：、焓变： 规定：规定：吸吸热反应热反应: :H H 0 0 或者值为或者值为“+ +” 放放热反应热反应: :H H E E生生，（2 2）若）若E E反反 E E生生，放出能量放出能量吸收能量吸收能量放热反应放热反应吸热反应吸热反应规律总结规律总结: :H = E 生成物生成物 E 反应物反应物概念辨析概念辨析下

3、列说法正确的是下列说法正确的是:( ):( )A.A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应需要加热才能发生的反应一定是吸热反应; ;B.B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应任何放热反应在常温条件下一定能发生反应; ;C.C.反应物和生成物所具有的总能量决定了是放反应物和生成物所具有的总能量决定了是放热还是吸热热还是吸热; ;D.D.吸热反应在一定条件下吸热反应在一定条件下( (如常温、加热等如常温、加热等) )也也能发生能发生反应反应. .CD问题探究二：问题探究二：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

4、？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 收收阅读课本阅读课本P4P4最后最后2 2段和段和P5P5化学反应中能量变化的本质原因化学反应中能量变化的本质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/mol862kJ/molH =679kJ/mol 862kJ/mol = 183kJ/molH断键吸收总能量成键放出总能量（微观）断键吸收总能量成键放出总能量（微观）HClHClHHHHClClClCl+436 kJ/mol243kJ/mol431 kJ/mol观察下列示意图：

5、观察下列示意图：1、从该图你获得什么信息？、从该图你获得什么信息？2、你能计算出该反应过程中能量、你能计算出该反应过程中能量的变化为多少吗？的变化为多少吗？结论：结论： 一个化学反应是放热还是吸热一个化学反应是放热还是吸热取决于所有取决于所有断键吸收的总能量断键吸收的总能量与所有与所有形成新键放出的总能量形成新键放出的总能量的相对大小的相对大小任何一个化学反应都包括任何一个化学反应都包括物质的变化物质的变化和和能量的变化能量的变化。那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？H2 + I2 = 2HI只表示只表示物质变化物质变化【例【例1】 在在20

6、0、101kPa时，时，1 mol H2与碘蒸气作用生与碘蒸气作用生成成HI的反应，科学文献上表示为：的反应，科学文献上表示为：H = H2(g) + I2 (g) = 2HI(g)200101kPa14.9 kJ/mol表示表示在在200、101kPa时，时，1mol气态气态H2与与1mol碘蒸气完碘蒸气完全反应，生成全反应，生成2molHI气体时，放出气体时，放出14.9kJ的热量。的热量。 1.1.概念概念: :三、热化学方程式三、热化学方程式2.2.意义意义: :既能表示化学反应中的物质既能表示化学反应中的物质变化变化,又能表示化学反应中的能量变又能表示化学反应中的能量变化化.能表示参

7、加反应能表示参加反应物质的量物质的量和和反应热反应热的的关系关系的化学方程式。的化学方程式。3、书写要点、书写要点 H2 (g) + O2(g) = H2O(g)； H= 241.8 kJ/mol21 H2 (g) + O2(g) = H2O(l)； H= 285.8 kJ/mol21 2H2 (g) + O2(g) = 2H2O(l)； H= 571.6 kJ/mol 2H2O(l) = 2H2 (g) + O2(g) ； H= + 571.6 kJ/mol 一般应注明反应的一般应注明反应的温度、压强温度、压强；H与实验的条件、与实验的条件、物质的状态有关！物质的状态有关！（250C ，10

8、1kPa时不注明）时不注明） 一定标明各物质的一定标明各物质的状态（状态（s、l、g、aq） ；H2O(l) H2O(g) H= + 44 kJ/mol H只放右边，以空格与标有物质状态的化学方程只放右边，以空格与标有物质状态的化学方程式隔开式隔开(数值及单位数值及单位) 放热：放热： H 0； 系数系数仅仅表示仅仅表示物质的量物质的量，不表示分子或原子个数；，不表示分子或原子个数； 故系数可以是故系数可以是整数、简单分数整数、简单分数； H的值与系数成正比。的值与系数成正比。系数加倍，系数加倍，H值也加倍。值也加倍。正逆反应的正逆反应的H绝对值相等，符号相反。绝对值相等，符号相反。 反应物反

9、应物完全完全变成生成物，所释放或吸收的热量变成生成物，所释放或吸收的热量。 热化学方程式热化学方程式一般不要写反应条件一般不要写反应条件。可逆反应中的可逆反应中的H数值是指该反应完全进行时的数值。数值是指该反应完全进行时的数值。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2mol气态气态HCl，放出，放出184.6kJ的热量，请写出该反应的的热量，请写出该反应的热化学方程式。热化学方程式。H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) H =184.6 kJ/mol2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g) H =369.2 kJ/mol H2(g)

10、 + Cl2(g) = HCl(g) H =92.3 kJ/mol1212例例2：1mol N2(g) 与适量与适量O2(g) 完全反应生成完全反应生成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H2O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(

11、 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 C状态状态H = 445 kJ/mol 已知：已知：H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) H= 184.6kJ/mol 则反应则反应 HCl(g) = H2(g) + Cl2(g) 的的H为为21DA、 +18

12、4.6 kJ/mol B、 - -92.3 kJ/molC、 - -369.2 kJ/mol D、 +92.3 kJ/mol21例例4、(3)(3)反应的焓变与反应物及生成物反应的焓变与反应物及生成物的的聚集状态聚集状态有关有关; ; 此外此外, ,反应的焓变还与反应反应的焓变还与反应温温度、压强度、压强有关有关( (若不注明则表示在若不注明则表示在298K298K、101kPa101kPa下下).).原因原因:固态固态 液态液态吸热吸热气态气态吸热吸热吸热吸热 问题解决问题解决 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、N N2 2 (g)(g)与与H H2 2 (g)

13、(g)反应生成反应生成1molNH1molNH3 3 (g) (g) ，放出放出46.1KJ46.1KJ热量。热量。2 2、1molC1molC2 2H H5 5OH (l)OH (l)完全完全 燃烧生成燃烧生成COCO2 2 (g) (g) 和和H H2 2O (l) O (l) ，放出，放出1366.8KJ1366.8KJ热量。热量。3 3、2molC2molC2 2H H2 2 (g)(g)在在O O2 2 (g)(g)中完全燃烧生成中完全燃烧生成COCO2 2 (g)(g)和和H H2 2O (l)O (l) ，放出，放出2598.8KJ2598.8KJ热量热量4 4、1molC1mo

14、lC（石墨）与适量（石墨）与适量H H2 2O (g)O (g)反应生成反应生成CO (g)CO (g)和和H2 (g) H2 (g) ，吸收，吸收131.3KJ131.3KJ热量。热量。总结总结3.书写热化学方程式注意事项书写热化学方程式注意事项: :（1 1）反应物和生成物要标明其）反应物和生成物要标明其聚集状态聚集状态，用，用g g、l l、s s分分别代表气态、液态、固态。别代表气态、液态、固态。 （2 2）方程式右端用）方程式右端用H H 标明恒压条件下反应放出或吸标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，收的热量，放热为负，吸热为正放热为负，吸热为正。 （3 3）热化学方程式中各物质前的

15、化学计量数）热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分不表示分子个数子个数，只，只表示物质的量表示物质的量，因此可以是，因此可以是整数或分数整数或分数。 （4 4）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其H H 也不同，即也不同，即H H 的值与计量数成正比的值与计量数成正比, ,当化学反应当化学反应逆向进行时逆向进行时, ,数值不变数值不变, ,符号相反符号相反。(5)(5)可逆反应中的可逆反应中的H H数值是指该反应完全进行时的数值数值是指该反应完全进行时的数值. . 4.4.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)

16、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 (注意注意+、-和和单位：单位：kJ/molkJ/mol）（4 4）要注明反应的温度和压强）要注明反应的温度和压强 【中学一般不注明中学一般不注明, ,为为一个大气压（一个大气压（101kPa101kPa），），25 25 0 0C C（298K298K）】H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa1 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

17、外，还伴随着、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、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具有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课堂练习课堂练习2 2、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

18、下，条件下，2mol2mol氢气燃烧生成水蒸气放出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)+25/2 O(l)+25/2 O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g) +9H(g) +9H2 2O(

19、l) O(l) H= - 5518kJH= - 5518kJmol 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 -1-1P5问题解决问题解决3 3、氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火

20、焰，、氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，已知破坏已知破坏1molH-H1molH-H键消耗的能量为键消耗的能量为Q Q1 1kJkJ，破坏破坏1molO=O1molO=O键消耗的能量为键消耗的能量为Q Q2 2kJkJ，形成，形成1molH-O1molH-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. QC. Q1 1 + Q + Q2 2 Q QQ1 1(Q(Q1 1Q Q2 2均大于零均大于零) )

21、的是（的是（ ）A. HA. H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g) (g)=2HCl(g) H=-QH=-Q1 1 1/2H1/2H2 2(g)+1/2Cl(g)+1/2Cl2 2(g)=HCl(g(g)=HCl(g) ) H=-QH=-Q2 2B. C(s)+1/2OB. C(s)+1/2O2 2(g)=CO (g) (g)=CO (g) H=-QH=-Q1 1 C(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H=-QH=-Q2 2C. 2HC. 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) H=-Q

22、H=-Q1 1 2H 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H=-QH=-Q2 2D. S(g)+OD. S(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2 (g) (g) H=-QH=-Q1 1 S(s)+O S(s)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g) (g) H=-QH=-Q2 2B反馈巩固反馈巩固 通常人们把拆开通常人们把拆开1mol 1mol 某化学键所吸收某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应

23、热（应的反应热（H H），化学反应的），化学反应的H H等于反等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。新化学键的键能之和的差。请回答下列问题：请回答下列问题： 比较下列两组物质的熔点高低比较下列两组物质的熔点高低 （填或）（填或） SiCSiC_ Si_ Si； SiClSiCl4 4 _ SiO _ SiO2 2 右图立方体中心的右图立方体中心的“”表表示硅晶体中的一个原子，请示硅晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用在立方体的顶点用“”表示表示出与之紧邻的硅原子。出与之紧邻的硅原子。 工业上高纯硅可通过工业上高纯硅可通过下列反

24、应制取：下列反应制取：SiClSiCl4 4 (g) + 2H (g) + 2H2 2(g) (g) Si(sSi(s) + 4HCl(g) ) + 4HCl(g) 该反应的反应热该反应的反应热H = _kJ/molH = _kJ/mol+2365 5、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。、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）化学键的键能是形成（或拆开）1mol1mol化学键时释化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和放（或吸收）出的能量。已知白磷和P P4 4O O6 6的分子的分子结 构 如 图 所 示 ， 现 提 供 以 下 化 学 键 的 键 能结

25、 构 如 图 所 示 ， 现 提 供 以 下 化 学 键 的 键 能（kJkJmolmol 1 1）：）：P PP P：198 P198 PO O：360 O=O360 O=O：498498则反应则反应P P4 4（白磷）（白磷）+3O+3O2 2= P= P4 4O O6 6的反应热的反应热H H为为 （ ）A A-1638 kJ-1638 kJmolmol 1 1 B B+1638 kJ+1638 kJmolmol 1 1 C C-126 kJ-126 kJmolmol 1 1 D D+126 kJ+126 kJmolmol 1 1A6、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = 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、acd0 C、2a=b0 CA7、已知在、已知在1105Pa，298K条件下，条件下，2mol氢气燃烧生成氢气燃烧生成水蒸气放出水蒸气放出48