反應(yīng)熱和焓變

關(guān)于反應(yīng)熱和焓變第一頁，共四十七頁，2022年，8月28日知識回顧

一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中，除了生成了新物質(zhì)外，還伴隨什么變化？能量變化：熱能電能光能化學(xué)反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)燃料的燃燒中和反應(yīng)金屬與酸反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)C+CO2,H2+CuOC+H2OBa(OH)2·8H2O+NH4ClCaCO3高溫分解大多數(shù)分解反應(yīng)第二頁，共四十七頁，2022年，8月28日

為什么有的化學(xué)反應(yīng)會放出熱量有的需要吸收熱量呢？

一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于

反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。從宏觀角度問題一：第三頁，共四十七頁，2022年，8月28日生成物反應(yīng)物能量圖1吸收熱量放出熱量反應(yīng)過程中能量變化曲線圖：生成物圖2反應(yīng)物能量（2）若E反>E生，放出能量放熱反應(yīng)（1）若E反<E生，吸收能量吸熱反應(yīng)第四頁，共四十七頁，2022年，8月28日化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？舊鍵的斷裂和新鍵的形成舊鍵斷裂需要

能量，新鍵形成會

能量。放出吸收問題二：第五頁，共四十七頁，2022年，8月28日化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因舊鍵斷裂—吸收能量新鍵形成—放出能量==679kJ/mol862kJ/mol第六頁，共四十七頁，2022年，8月28日所以：從微觀角度，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小第七頁，共四十七頁，2022年，8月28日一、反應(yīng)熱焓變1.反應(yīng)熱

在化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱。符號：ΔH，單位：kJ/mol或kJ?mol-1生成物與反應(yīng)物的焓值差。恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于焓變。2.焓變第八頁，共四十七頁，2022年，8月28日放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：ΔH＜0或ΔH為“－”ΔH＞0或ΔH為“＋”放熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程△H＜0吸熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程△H＞0注意吸放熱與正負(fù)的關(guān)系ΔH

=∑E

反應(yīng)物–∑E

生成物第九頁，共四十七頁，2022年，8月28日石墨、金剛石哪個(gè)能量低？C(石墨s)C(金剛石s)

ΔH=

+1.9

kJ/mol

活學(xué)活用

判斷物質(zhì)的能量一般:能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定第十頁，共四十七頁，2022年，8月28日ΔH＝E(斷鍵吸收總能量)－E(成鍵放出總能量)3.反應(yīng)熱(ΔH)和鍵能的關(guān)系ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－431kJ/mol×2＝－183kJ/molH2+Cl2=2HClE(斷吸總)>E(成放總)ΔH>0吸熱反應(yīng)E(斷吸總)<E(成放總)ΔH<0放熱反應(yīng)第十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日放熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程△H＜0吸熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程△H＞0E(反應(yīng)物)>E(生成物)放熱反應(yīng)E(反應(yīng)物)<E(生成物)吸熱反應(yīng)ΔH＜0ΔH＞04.反應(yīng)熱(ΔH)和與反應(yīng)物、生成物能量的關(guān)系ΔH

=∑E生成物∑E反應(yīng)物–第十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日例1：1molC與1molH2O(g)反應(yīng)生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H=

kJ/mol。例2：拆開lmolH—H鍵、lmolN－H鍵、lmolN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kj，則1molN2生成NH3的反應(yīng)熱為

，1molH2生成NH3的反應(yīng)熱為

。＋131.5-92KJ/mol-30.6KJ/mol例題第十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日課堂練習(xí)：1.已知：H+H═H2；△H=－436KJ/mol，則下列敘述正確的是（）

A.2個(gè)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分子穩(wěn)定

D.H2分子比H原子穩(wěn)定AD第十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日2.已知鍵能:N≡N:946KJ/mol,H-H:436KJ/mol,H-N:391KJ/molN2（g)+3H2(g)2NH3(g),從理論上計(jì)算△H為（）A．+1800KJ/molB.+92KJ/molC.–92KJ/molD.–46KJ/molC3．下列過程中，需要吸收能量的是（）A．H+H=H2B．H+Cl=HClC．I2→I+ID．S+O2=SO2C第十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日★判斷一個(gè)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)的方法:Ⅰ：H反應(yīng)物和H生成物的相對大小△H=H生

－H反

若：△H

>0，則為吸熱反應(yīng)，△H為“+”，Q<0

△H<0，則為放熱反應(yīng)，△H為“-”，Q>0Ⅱ：△H=E1

－

E2>0為吸熱反應(yīng)

E1不能通過實(shí)驗(yàn)測得，∴沒有實(shí)際的計(jì)算意義Ⅲ：反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量Σ反與生成物分子形成新化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量Σ生的相對大小△H=Σ反－Σ生若：△H

>0

則為吸熱反應(yīng)△H為“+”

，Q<0△H

<

0

則為放熱反應(yīng)△H為“-”

，Q>0Ⅳ：通過實(shí)驗(yàn)直接測得→掌握中和熱的測定閱讀P3《資料●體系與環(huán)境》鍵能:破壞1mol共價(jià)鍵吸收的能量或形成1mol共價(jià)鍵放出的能量鍵能恒取正值第十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日小結(jié)從焓變角度看：ΔH＝生成物的焓－反應(yīng)物的焓從能量角度看：ΔH＝生成物能量－反應(yīng)物能量從鍵能角度看：ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：ΔH＜0或ΔH為“－”ΔH＞0或ΔH為“＋”第十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化

第2課時(shí)熱化學(xué)方程式第十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日能夠表示化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的化學(xué)方程式

(閱讀P3-4)二、熱化學(xué)方程式能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。1、定義：2、含義：熱化學(xué)方程式不僅表示物質(zhì)變化,還表示了能量變化，以及反應(yīng)熱與參加反應(yīng)物質(zhì)的“量”的關(guān)系。H2(g)+I2(g)====2HI(g)200℃101kPaΔH

=－14.9kJ/mol第十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日2H2（g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=－571.6KJ/mol

H2（g)+O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/mol

請觀察下列表示氫氣在氧氣中燃燒生成水的反應(yīng)熱效應(yīng)的化學(xué)方程式，分析其在書寫上與化學(xué)方程式有何不同。問題三：第二十頁，共四十七頁，2022年，8月28日1、熱化學(xué)方程式包含物質(zhì)變化和能量變化兩個(gè)部分.

普通化學(xué)方程式只包含物質(zhì)變化一個(gè)部分。

2、熱化學(xué)方程式需注明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。對于25℃101kPa時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)可不注明。普通化學(xué)方程式不需注明溫度和壓強(qiáng)。3、熱化學(xué)方程式需注明各物質(zhì)的狀態(tài)。普通化學(xué)方程式不需注明物質(zhì)的狀態(tài)。4、熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)可為整數(shù)或分?jǐn)?shù)。普通化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)宏觀上表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量，微觀上表示原子分子數(shù)目，只能為整數(shù)，不能為分?jǐn)?shù)。第二十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

△H=－571.6kJ/mol據(jù)此，你能得到什么結(jié)論？

H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=－285.8kJ/mol（1）反應(yīng)熱與物質(zhì)前的計(jì)量數(shù)有關(guān)（2）同一化學(xué)反應(yīng)，熱化學(xué)方程式中同一物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)和△H成正比第二十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日

在熱化學(xué)方程式中，物質(zhì)的后面為什么要標(biāo)明該物質(zhì)的聚集狀態(tài)呢？2H2（g)+O2(g)=2H2O(l)

△H=－571.6kJ/mol2H2（g)+O2(g)=2H2O(g)

△H=－483.6kJ/mol

據(jù)此，你能得到什么結(jié)論？反應(yīng)熱與反應(yīng)物及生物物的狀態(tài)有關(guān)反應(yīng)熱還與溫度、壓強(qiáng)有關(guān)問題四：第二十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日

反應(yīng)放出或吸收的熱量的多少與外界的溫度和壓強(qiáng)有關(guān)，需要注明，不注明的即指101kPa和25℃時(shí)的數(shù)據(jù)。

因?yàn)槲镔|(zhì)的聚集狀態(tài)不同所含的能量也不同。固態(tài)液態(tài)吸熱氣態(tài)吸熱吸熱1）要注明溫度和壓強(qiáng):2）反應(yīng)物和生成物要注明聚集狀態(tài):3.書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)

H2O(l)═H2O(g)△H=+44KJ/mol

第二十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日3）熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量不表示分子數(shù),因而必要時(shí)可用簡單分?jǐn)?shù)。一般出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)是以某一反應(yīng)物或生成物為“1mol”時(shí)其它物質(zhì)才出現(xiàn)的。第二十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日4）熱化學(xué)方程式中的△H的“＋”與“－”一定要注明，“＋”代表吸熱，“－”代表放熱。C(石墨s)C(金剛石s)

ΔH=

+700

kJ/mol

H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H=-184.6KJ/mol第二十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日例題1、當(dāng)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl，放出184.6KJ的熱量，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H=-184.6KJ/mol第二十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式1、1molN2(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成NO

(g)，需吸收68kJ的熱量；2、2molCu(s)與適量O2(g)反應(yīng)生成CuO(s)，放出314kJ熱量；課堂練習(xí)第二十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日3、1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量，寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。4、4gCO在氧氣中燃燒生成CO2，放出9.6kJ熱量，寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式。第二十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日思考1、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2的大小2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1=-Q1kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-Q2kJ/mol

數(shù)量的分析：反應(yīng)物的狀態(tài)，數(shù)量和生成物的數(shù)量都相同，但由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)要放出一定熱量∴Q2＞Q1第三十頁，共四十七頁，2022年，8月28日S(g)+O2(g)=SO2(g)S(S)+O2(g)=SO2(g)思考２、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2的大小兩式數(shù)量相同，S由固態(tài)吸收熱量轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，在氧化燃燒生成SO2。其放出熱量的總和小于由氣態(tài)S直接燃燒所放出的熱量，∴Q1＞Q2△H1=-Q1kJ/mol

△H2=-Q2kJ/mol

第三十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日C(S)+1/2O2(g)=CO(g)C(S)+O2(g)=CO2(g)思考３、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2的大小固態(tài)C氧化為CO，釋放出熱量Q1，CO是氣體燃料，和O2反應(yīng)生成CO2，又釋放熱量Q3，兩次釋放熱量的總和Q1+Q3，等于固態(tài)C氧化為氣態(tài)CO2釋放的熱量Q2，∴Q2＞Q1△H1=-Q1kJ/mol

△H2=-Q2kJ/mol

第三十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)狀態(tài)相同，但數(shù)量后式僅是前式的一半，釋放的熱量也應(yīng)是前式的一半，Q2＜Q1思考4、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2的大小△H1=-Q1kJ/mol

△H2=-Q2kJ/mol

第三十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日1、已知在25℃，101kpa下1gC8H18(辛烷)燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時(shí)放出48.40kJ熱量，表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()(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典型試題第三十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日2、在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ/mol5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則氫氣和甲烷的體積比為（）

(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1第三十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ/mol5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則氫氣和甲烷的體積比為解：設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為x，y答：氫氣和丙烷的體積比為3：1

x+y=5

(571.6/2)(x)+2220y=3847

V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1

x=3.75moly=1.25mol第三十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日

實(shí)踐活動中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定第三十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日1.定義：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l),這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。3.注意

①必須是稀溶液,如濃硫酸稀釋或NaOH固體溶解時(shí)放熱；②酸和堿反應(yīng)③標(biāo)準(zhǔn):生成1molH2O(l)放出的熱量.三、中和熱2.單位:KJ/mol第三十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日NaOH(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/mol第三十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日4.（1）強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液：

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ/mol

（3）若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成（沉淀、難電離物質(zhì)等），這部分反應(yīng)熱不屬于中和熱（2）有弱酸（或弱堿）參加中和反應(yīng)，中和熱一般低于57.3kJ/mol，因?yàn)殡婋x吸熱。第四十頁，共四十七頁，2022年，8月28日●實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

測定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的反應(yīng)熱●學(xué)習(xí)重點(diǎn)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定原理和方法?！駥?shí)驗(yàn)用品大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）溫度計(jì)、量筒（50mL）兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液第四十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)步驟：P4-5并回答問題中和熱的測定1.大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？2.溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？

第四十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日答案：1.兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。2、因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失