化学反应与能量变化1

那么，你还知道其他形式的能量变化的例子吗？如何定量地来描述或测定一个反应释放或吸收的能量呢？第一章化学反应与能量§1-1化学反应与能量的变化1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2．了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3．了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。4．认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，能量的多少取决于反应物和生成物的质量，反应过程中能量守恒。【思考】1.化学反应都有新物质产生，同时还伴随着能量变化，请列举学过的有热量变化的相关反应。Mg、P、S、Fe、H2、C、煤、石油、天然气等燃烧；活泼金属与酸反应；酸碱中和反应等要放出热量。氢氧化钡晶体与氯化铵晶体迅速搅拌下反应；CO2与C的反应，CaCO3受热分解，盐类水解反应等要吸收热量。2.在这些反应中，哪些是我们日常生活中利用到的？化学反应中所释放的能量——当今世界最重要的能源。

在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。又称焓变。1.符号：△H2.单位：一般采用kJ/mol一.反应热焓变3.研究对象：一定压强下，敞口容器中发生的反应。4.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热go1molH2与1molCl2反应生成2molHCl时的反应热(1)从该图中你能获得什么信息？(2)你能计算出该反应过程中能量变化为多少吗？分析：(1)由图可知断裂1molH—H键要吸收436kJ的能量，断裂1molCl—Cl键要吸收243kJ的能量，H原子与Cl原子结合生成1molHCl时放热431kJ的能量。(2)生成2molHCl放出的能量为：431kJ×2－436kJ－243kJ＝183kJ。答案：(1)发生化学反应，反应物断裂化学键需吸收能量，生成物形成化学键需放出能量(2)放出183kJ的能量【结论】反应完成时，生成物中形成新化学键时释放的总能量（862kJ）比断裂反应物中旧化学键时吸收的总能量（679kJ）大，故为放热反应.该反应的反应热计算为（放热反应）：

ΔH=E（反应物总键能）-E（生成物总键能）

=（436+243）-（431+431）=-184.6（kJ／mol）放热反应：

当生成物分子总键能大于反应物分子中总键能时。△H为“-”或△H<0吸热反应：5.反应热表示方法：

当生成物分子总键能小于反应物分子中总键能时。△H为“+”或△H>0图示可知：

如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出热量，这是放热反应。反之，如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，反应物就需要吸收热量才能转化为生成物，这是吸热反应。反应热计算

【例1】1molC与1molH2O(g)反应生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=

kJ/mol。【例2】

拆开lmolH-H键、lmolN-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为

，1molH2生成NH3的反应热为

。分析：N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)，因拆开lmolN-H键和生成lmolN-H键吸收和释放出的能量相等，所以此反应的反应热计算如下：△H

=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-

2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol而lmolH2只与molN2反应.所以此题lmolN2生成NH3的反应热△H=

-92kJ/mol。lmolH2生成NH3的反应热△H=-30.67kJ/mol，＋131.5

1．判断化学反应放热或吸热的方法

(1)根据ΔH的“＋”和“－”判断。

ΔH为“＋”为吸热反应，ΔH为“－”为放热反应。

(2)根据反应物和生成物的总能量差判断。若E(反应物)>E(生成物)，为放热反应；若E(生成物)>E(反应物)，则为吸热反应。

(3)根据反应物和生成物的键能差判断。若反应物的总键能大于生成物的总键能，则为吸热反应；若生成物的总键能大于反应物的总键能，则为放热反应。

(4)根据反应类型或具体的化学反应判断。2．常见的吸热反应和放热反应(1)常见的放热反应有：①活泼金属与H2O或酸的反应，如2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑；②酸碱中和反应，如2KOH＋H2SO4===K2SO4＋2H2O；

[注意]

(1)需要加热才能进行的反应不一定都是吸热反应，如木炭的燃烧。

(2)常温下就能进行的反应不一定都是放热反应，如氢氧化钡晶体和氯化铵固体的反应。

(3)任何化学反应都伴随着能量变化，但能量变化不一定都表现为热量变化，还可能以声、光、电等形式表现出来。

(1)反应在恒压条件下进行时，反应热又称焓变，符号为ΔH，单位：kJ/mol。ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。

(2)ΔH为“－”或ΔH<0，为放热反应；ΔH为“＋”或ΔH>0，为吸热反应。

(3)反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应为放热反应，反之，该反应为吸热反应；反应物的键能总和小于生成物的键能总和时，该反应为吸热反应，反之，放热反应。

(4)ΔH＝E(生成物)－E(反应物)＝反应物中化学键断裂吸收的能量和－生成物中化学键生成放出的能量和。

(5)利用键能数据计算反应热时，要准确计算化学键断裂或生成的数量。放热反应和吸热反应的比较类型比较放热反应吸热反应定义有热量放出的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量表示方法ΔH＜0ΔH＞0图示常见的实例①大多数化合反应；②中和反应；③金属与酸反应如：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑

ΔH<0；④燃烧反应；⑤铝热反应；①大多数分解反应；②Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵反应：Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O

ΔH>0；③以C、CO为还原剂的氧化还原反应课后作业1、小结本节知识要点。2、完成教材习题1.、2于作业本。3、预习本节教材余下内容。再见！定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。例如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，△H=-483.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H=-571.6kJ/mol注：气体用g；液体用l；固体用s二.热化学方程式2.书写热化学方程式要点：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);①注明物质的聚集状态（s、l、g）②右端标热量数值和符号，

△H：吸热用“+”，放热用：“-”。③系数单位是“摩尔”，而不是“个”。它可以是整数也可以是分数，对于同一反应，当化学计量数不同时，其△H也不同。△H=+131.3kJ/mol

④同一反应采用不同系数，热量值△H要相应变化。如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=1H2O(l);△H=-285.8kJ/mol⑤需注明反应的温度和压强，不注明条件，既指:(250C，1.01×105Pa)【例1】已知在25℃，101kpa下，1克辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是()A．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=-48.40kJ·mol-1B．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH=-5518kJ·mol-1C．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH=+5518kJ·mol-1D．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH=-48.40kJ·mol-1B3．热化学方程式的应用

【练习1】

1克甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放出热量55.625KJ，试写出热化学方程式。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);ΔH=-890kJ·mol-1【答案】【练习2】

同温、同压下，比较Q1与Q2的大小：S(g)+O2(g)==SO2(g)；△H=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)==SO2(g)；

△H=-Q2kJ/molQ1>Q2【练习3】

已知：C(s)+O2(g)==CO2(g)；△H=-393.5kJ/mol要获得1000千焦热量，需燃烧多少克碳？30.5克【练习4】已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H=-290.6kJ/mol求1.6克硫燃烧成为SO2气体放出多少热量？14.53kJ二.热化学方程式定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。2.书写热化学方程式要点：①注明物质的聚集状态（s、l、g）②右端标热量数值和符号，△H：吸热用“+”，放热用：“-”。③系数单位是