反应热和焓变

第一节第1课时焓变反应热知识回顾一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还伴随什么变化？能量变化：热能电能光能化学反应放热反应吸热反应燃料的燃烧中和反应金属与酸反应大多数化合反应C+CO2,H2+CuOC+H2OBa(OH)2·8H2O+NH4ClCaCO3高温分解大多数分解反应为什么有的化学反应会放出热量有的需要吸收热量呢？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，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。从宏观角度问题一：生成物反应物能量图1吸收热量放出热量反应过程中能量变化曲线图：生成物图2反应物能量（2）若E反E生，放出能量放热反应（1）若E反E生，吸收能量吸热反应化学反应的本质是什么？旧键的断裂和新键的形成旧键断裂需要能量，新键形成会能量。放出吸收问题二：化学反应中能量变化的原因旧键断裂—吸收能量新键形成—放出能量==679kJ/mol862kJ/mol所以：从微观角度，一个化学反应是放热还是吸热取决于取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小一、反应热焓变1.反应热在化学反应过程中所释放或吸收的热量，通常叫做反应热。符号：ΔH，单位：kJ/mol或kJ•mol-1生成物与反应物的焓值差。恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变。2.焓变放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”放热反应物生成物能量反应过程△H＜0吸热反应物生成物能量反应过程△H＞0注意吸放热与正负的关系ΔH=∑E反应物–∑E生成物石墨、金刚石哪个能量低？C(石墨s)C(金刚石s)ΔH=+1.9kJ/mol活学活用判断物质的能量一般:能量越低，物质越稳定ΔH＝E(断键吸收总能量)－E(成键放出总能量)3.反应热(ΔH)和键能的关系ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－431kJ/mol×2＝－183kJ/molH2+Cl2=2HClE(断吸总)E(成放总)ΔH0吸热反应E(断吸总)E(成放总)ΔH0放热反应放热反应物生成物能量反应过程△H＜0吸热反应物生成物能量反应过程△H＞0E(反应物)E(生成物)放热反应E(反应物)E(生成物)吸热反应ΔH＜0ΔH＞04.反应热(ΔH)和与反应物、生成物能量的关系ΔH=∑E生成物∑E反应物–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。＋131.5-92KJ/mol-30.6KJ/mol例题课堂练习：1.已知：H+H═H2；△H=－436KJ/mol，则下列叙述正确的是（）A.2个H原子的能量高于H2的能量B.H原子的能量低于H2的能量C.H原子比H2分子稳定D.H2分子比H原子稳定AD2.已知键能:N≡N:946KJ/mol,H-H:436KJ/mol,H-N:391KJ/molN2（g)+3H2(g)2NH3(g),从理论上计算△H为（）A．+1800KJ/molB.+92KJ/molC.–92KJ/molD.–46KJ/molC3．下列过程中，需要吸收能量的是（）A．H+H=H2B．H+Cl=HClC．I2→I+ID．S+O2=SO2C★判断一个反应是吸热反应还是放热反应的方法:Ⅰ：H反应物和H生成物的相对大小△H=H生－H反若：△H0，则为吸热反应，△H为“+”，Q0△H0，则为放热反应，△H为“-”，Q0Ⅱ：△H=E1－E20为吸热反应E1不能通过实验测得，∴没有实际的计算意义Ⅲ：反应物分子断键时吸收的总能量Σ反与生成物分子形成新化学键时释放的能量Σ生的相对大小△H=Σ反－Σ生若：△H0则为吸热反应△H为“+”，Q0△H0则为放热反应△H为“-”，Q0Ⅳ：通过实验直接测得→掌握中和热的测定阅读P3《资料●体系与环境》键能:破坏1mol共价键吸收的能量或形成1mol共价键放出的能量键能恒取正值小结从焓变角度看：ΔH＝生成物的焓－反应物的焓从能量角度看：ΔH＝生成物能量－反应物能量从键能角度看：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”第一节第2课时热化学方程式能够表示化学反应热效应的化学方程式(阅读P3-4)二、热化学方程式能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。1、定义：2、含义：热化学方程式不仅表示物质变化,还表示了能量变化，以及反应热与参加反应物质的“量”的关系。H2(g)+I2(g)====2HI(g)200℃101kPaΔH=－14.9kJ/mol2H2（g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=－571.6KJ/mol21H2（g)+O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/mol请观察下列表示氢气在氧气中燃烧生成水的反应热效应的化学方程式，分析其在书写上与化学方程式有何不同。问题三：•1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分.普通化学方程式只包含物质变化一个部分。•2、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于25℃101kPa时进行的反应可不注明。•普通化学方程式不需注明温度和压强。•3、热化学方程式需注明各物质的状态。•普通化学方程式不需注明物质的状态。•4、热化学方程式中化学计量数可为整数或分数。•普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/mol据此，你能得到什么结论？21H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=－285.8kJ/mol（1）反应热与物质前的计量数有关（2）同一化学反应，热化学方程式中同一物质的化学计量数和△H成正比在热化学方程式中，物质的后面为什么要标明该物质的聚集状态呢？2H2（g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/mol2H2（g)+O2(g)=2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol据此，你能得到什么结论？反应热与反应物及生物物的状态有关反应热还与温度、压强有关问题四：反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的即指101kPa和25℃时的数据。因为物质的聚集状态不同所含的能量也不同。固态液态吸热气态吸热吸热1）要注明温度和压强:2）反应物和生成物要注明聚集状态:3.书写热化学方程式应注意以下几点H2O(l)═H2O(g)△H=+44KJ/mol3）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分子数,因而必要时可用简单分数。一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。4）热化学方程式中的△H的“＋”与“－”一定要注明，“＋”代表吸热，“－”代表放热。C(石墨s)C(金刚石s)ΔH=+700kJ/molH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=-184.6KJ/mol例题1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=-184.6KJ/mol写出下列反应的热化学方程式1、1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g)，需吸收68kJ的热量；2、2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；课堂练习3、1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。4、4gCO在氧气中燃烧生成CO2，放出9.6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。思考1、在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1=-Q1kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-Q2kJ/mol数量的分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定热量∴Q2＞Q1S(g)+O2(g)=SO2(g)S(S)+O2(g)=SO2(g)思考２、在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小两式数量相同，S由固态吸收热量转化为气态，在氧化燃烧生成SO2。其放出热量的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热量，∴Q1＞Q2△H1=-Q1kJ/mol△H2=-Q2kJ/molC(S)+1/2O2(g)=CO(g)C(S)+O2(g)=CO2(g)思考３、在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小固态C氧化为CO，释放出热量Q1，CO是气体燃料，和O2反应生成CO2，又释放热量Q3，两次释放热量的总和Q1+Q3，等于固态C氧化为气态CO2释放的热量Q2，∴Q2＞Q1△H1=-Q1kJ/mol△H2=-Q2kJ/molH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前式的一半，Q2＜Q1思考4、在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小△H1=-Q1kJ/mol△H2=-Q2kJ/mol1、已知在25℃，101kpa下1gC8H18(辛烷)燃烧生成CO2和液态H2O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-1(B)C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH=-5518kJ·mol-1(C)C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH=+5518kJ·mol-1(D)C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH=-48.40kJ·mol-1B典型试题2、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ/mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为（）(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ/mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为解：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为3：1x+y=5(571.6/2)(x)+2220y=3847V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1x=3.75moly=1.25mol实践活动中和反应反应热的测定1.定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1molH2O(l),这时的反应热叫做中和热。3.注意①必须是稀溶液,如浓硫酸稀释或NaOH固体溶解时放热；②酸和碱反应③标准:生成1molH2O(l)放出的热量.三、中和热2.单位:KJ/molNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H=－57.3KJ/molKOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l);△H=－57.3KJ/molBa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l);△H=－114.6KJ/molH＋(aq)+OH－(aq)=H2O(l);△H=－57.3KJ/mol4.（1）强酸、强碱的稀溶液：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ/mol（3）若反应过程中有其他物质生成（沉淀、难电离物质等），这部分反应热不属于中和热（2）有弱酸（或弱碱）参加中和反应，中和热一般低于57.3kJ/mol，因为电离吸热。●实验目的测