第1课时-焓变-反应热-热化学方程式2

第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第1课时焓变反应热热化学方程式生成物反应物E2E1反应热活化分子:能够发生有效碰撞的分子活化能:活化分子所多出的那部分能量E1:反应的活化能;E2:活化分子变成生成物分子放出的能量E2-E1:反应热我们知道：一个化学反应过程中，除了生成新物质外，还有能量变化热能电能光能思考①所有的燃烧反应②所有的中和反应③活泼金属与水、酸、碱的反应④大多数化合反应①大多数分解反应如：CaCO3高温分解②强碱与铵盐Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl③水煤气的生成反应C+CO2④特殊的反应：H2+CuO,C+H2O,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？放热反应吸热反应为什么有的反应会放出热量，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，取决于。反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。问题探究一（宏观角度）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反应物能量反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量高反应物的总能量低放热反应吸热反应反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量化学反应的过程，可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程反应物的能量之和E反生成物的能量之和E生（1）若E反E生，（2）若E反E生，放出能量吸收能量放热反应吸热反应规律回忆HH氢原子和氢原子分开时，化学键怎么变？能量怎么变化？多了？少了？从哪来？到哪去？化学键的变化与能量的变化有什么关系？HH回忆氢原子和氢原子靠近时，化学键怎么变？能量怎么变化？多了？少了？从哪来？到哪去？化学键的变化与能量的变化有什么关系？问题探究二（微观角度）化学反应的本质是什么？化学键的断裂和形成旧键断裂需要能量，新键形成会能量。放出吸收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/molH=679kJ/mol－862kJ/mol=－183kJ/mol反应物的键能总和生成物的键能总和反应热＝所以：一个化学反应是放热还是吸热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、定义：2、符号：△H3、单位：kJ·mol-1或kJ/mol在恒压的条件下，化学反应过程中所放出或吸收的热量称为反应的焓变。化学反应过程中放出或吸收的热量（或转换成相应的热量）叫做化学反应的反应热。①反应热描述的是化学反应前后的热量变化②反应热描述的是一定温度下的热量变化③任何化学反应都有反应热，表现为吸热反应或者放热反应注意放热反应：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＞04、规定：请同学们分析P3的能量变化图焓变与键能的关系式如何表达？5、焓变与键能的关系ΔH=反应物的键能总和生成物的键能总和–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。131.5例2：拆开1molH－H键、1molN－H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为△H=，－92.0kJ/mol放热反应吸热反应键能变化生成物总键能反应物总键能生成物总键能反应物总键能能量变化反应物的总能量.生成物的总能量反应物的总能量.生成物的总能量表现行式联系键能越大，物质能量越低，物质越稳定；反之键能越小，物质能量越高，越不稳定。大于大于△H﹤0或△H为“－”小于小于△H﹥0或△H为“+”键能越大，物质能量越低，物质越稳定；反之键能越小，物质能量越高，越不稳定。练习1.下列叙述正确的是（）A.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为反应热C.若△H0，则反应物的能量高于生成物的能量D.若△H0，则反应物的能量高于生成物的能量C2.已知：H+H═H2；△H=－436KJ/mol，则下列叙述正确的是（）A.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AD4．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二、热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。物质变化能量变化能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式二、热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa2、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。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12二、热化学方程式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。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12二、热化学方程式4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数,其△H与系数对应成比例。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。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol书写热化学方程式的注意点：1、需注明反应的温度和压强；(如在25℃101kPa下进行的反应，可不注明)2、应注明反应物和生成物的状态；3、对于相同的反应，当化学计量数不同时，其△H对应成比例。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol例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/mol2H2(g)+2Cl2(g)=4HCl(g)∆H=－369.2kJ/molH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)∆H=－92.3kJ/mol1212例2：1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g)，需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)∆H=+68kJ/mol例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ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)ΔH=+890kJ/molB、CH4＋2O2＝CO2＋H2OΔH=–890kJ/molC、CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=–890kJ/molD、1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l)ΔH=–890kJ/molCΔH=–445kJ/molA例4、已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是()A.H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）ΔH＝＋484kJ·mol－1练习：A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－4bkJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=+2bkJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－2bkJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=+bkJ/mol已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是A练习2、已知（1）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH1=akJ/mol（2）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol（3）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)ΔH3=ckJ/mol（4）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是。A、ac0B、bd0C、2a=b0D、2c=d0C3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，已知破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO、O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q24Q3B.2Q1+Q24Q3C.Q1+Q2Q3D.Q1+Q2=Q3B课堂练习实践活动中和反应反应热的测定●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（500mL）、小烧杯（100mL）温度计、量筒（50mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液实验步骤：阅读P4-5并回答问题1.中和热的测定大、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，你有何更好的建议？2.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？为什么？答案：1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。2、因为该温度计还要用来测碱液的温度，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，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。［议一议］如果你所测得的数据不是57.3kJ/mol，分析产生误差的原因可能有哪些？可能的原因有：1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50mL或小于50mL都会造成误差）2.温度计的读数有误。3.实验过程中有液体洒在外面。4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。5.隔热装置不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。讨论下列问题1.本实验中若把50mL0.50mol/L的盐酸改为50mL0.50mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。2.若改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。［练习］50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是。（3）大烧杯