化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

為什么學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理？問題：1、化學(xué)研究的核心問題是：2、化學(xué)中最具有創(chuàng)造性的工作是：3、如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程？化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)和創(chuàng)造新的分子通常是利用已發(fā)現(xiàn)的原理來進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程思考對(duì)化學(xué)反應(yīng)的原理的理解要清楚我們才能知道化學(xué)反應(yīng)是怎樣發(fā)生的，為什么有的反應(yīng)快、有的反應(yīng)慢，它遵循怎樣的規(guī)律，如何控制化學(xué)反應(yīng)才能為人所用！這就是學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理的目的化學(xué)反應(yīng)原理研究的內(nèi)容是2、化學(xué)反應(yīng)的速率、方向及限度3、物質(zhì)在水溶液中的行為1、化學(xué)反應(yīng)與能量的轉(zhuǎn)化（第一章）（第三章）（第二章）焓變概念焓變計(jì)算

原理第一章化學(xué)反應(yīng)與能量變化化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化

能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能——反應(yīng)的熱效應(yīng)

電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

——原電池

應(yīng)用一.化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱概念:當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。符號(hào)：Q

Q>0反應(yīng)吸熱；Q<0反應(yīng)放熱單位：kJ或J思考:1.你注意到概念中有什么關(guān)鍵字眼?2.你將如何測定一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱?大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）、溫度計(jì)、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。觀察簡易量熱計(jì)的構(gòu)造思考:1、量熱計(jì)直接測得的數(shù)據(jù)是什么？是反應(yīng)熱嗎？是體系溫度的變化2、根據(jù)體系溫度變化如何求得反應(yīng)熱？Q=-c（T2-T1）Q=-mc（T2-T1

）=mc（T1-T2

）=mcΔT =mcΔt

Q：反應(yīng)熱，單位是kJ或JM：反應(yīng)混合液的質(zhì)量，單位是kg或gc：反應(yīng)混合液的比熱容，單位是kJ/（K·Kg）或

J/（K·g）

T：熱力學(xué)溫度，單位是K。t為攝氏溫度，單位為℃

T=t+273.15ΔT：反應(yīng)前(T1)后(T2)溶液溫度的差值。

ΔT=（T1-T2

）

=Δt測定鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱:（1）用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入簡易量熱計(jì)中，測量并記錄鹽酸的溫度（t1）。（2）用另一量筒量取50mL0.50mol/L氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)其溫度，使其與量熱計(jì)中鹽酸溫度相同?；顒?dòng)與探究（3）將量筒中的氫氧化鈉溶液迅速倒入盛有鹽酸的量熱計(jì)中，立即蓋上杯蓋，用環(huán)形玻璃攪拌棒不斷攪拌，觀察溫度計(jì)的溫度變化，準(zhǔn)確讀出并記錄反應(yīng)體系的最高溫度（t2）。（4）重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)活動(dòng)與探究起始溫度t1

（℃）終止溫度t2

（℃）溫差Δt124.227.43.2223.827.03.03（4）假設(shè)溶液的比熱與水的比熱相等，溶液的密度與水的密度相等，忽略量熱計(jì)的比熱，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱。常溫下，水的比熱為4.18kJ/(k·Kg)活動(dòng)與探究二、化學(xué)反應(yīng)的焓變1、焓：用來描述物質(zhì)所具有能量的物理量，符號(hào)：H，單位：kJ/mol

影響因素：溫度,壓強(qiáng),物質(zhì)的量等2、焓變:生成物總焓與反應(yīng)物總焓的差值，符號(hào)△H，單位：kJ/mol△H＝H（生成物）－H（反應(yīng)物）理想狀態(tài):等壓焓變且能量變化全部變?yōu)闊崃繒r(shí)△H＝Qp

恒壓下的化學(xué)反應(yīng)熱分析:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)

△H(298k)=-285.8kJ/mol反應(yīng)放熱還是吸熱?反應(yīng)物的總焓

生成物的總焓（>,<）

生成物與反應(yīng)物相比，誰更穩(wěn)定？二.化學(xué)反應(yīng)的焓變△H＝H（生成物）－H（反應(yīng)物）分析:1.C(S,金剛石)

+O2(g)=CO2(g)

△H(298k)=-395.41kJ/mol2.C(S,石墨)+O2(g)=CO2(g)

△H(298k)=-393.51kJ/mol

這兩個(gè)反應(yīng)都是

(放或吸)熱反應(yīng)

從數(shù)據(jù)分析,石墨和金剛石誰更穩(wěn)定放3、熱化學(xué)方程式:1）概念：把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化與反應(yīng)的焓變同時(shí)表示出來的化學(xué)方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；=-184.6

kJ/molHCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；=-890.3

kJ/molHNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)；=-57.3

kJ/molH

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):2）書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)

H2（g)+O2(g)=H2O(l)；△H=－-285.8KJ/molH2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol∴H2O(l)═H2O(g)；△H=+44KJ/mol

（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。

H2（g）+Cl2(g)=2HCl(g)；△H=－184.6KJ/mol

H2（g）+Cl2(g)=HCl(g)；△H=－92.3KJ/mol

2H2（g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=－571.6KJ/mol

H2（g)+O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/mol（4）△H的表示：熱化學(xué)方程式中的△H的“＋”與“－”一定要注明，“＋”代表吸熱，“－”代表放熱無論熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)為多少，△H的單位總是KJ/mol，但△H的數(shù)值與反應(yīng)式中的系數(shù)成比例３）、熱化學(xué)方程式表示的意義（1）表示什么物質(zhì)參加反應(yīng)，結(jié)果生成什么物質(zhì)（2）反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量比、物質(zhì)的量比（3）反應(yīng)物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。質(zhì)→量→能H2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol

[例題2]同溫、同壓下，比較Q1與Q2數(shù)值的大?。篠(g)+O2(g)==SO2(g)Q1S(s)+O2(g)==SO2(g)Q2Q1>Q2[例題1]1克甲烷在空氣中燃燒，恢復(fù)常溫下測得放出熱量55.625kJ，試寫出熱化學(xué)方程式。[自我檢測]3molCH4燃燒時(shí)，生成液態(tài)水和CO2

同時(shí)放出2670.9KJ的熱。請(qǐng)寫出熱化學(xué)方程式。2.常溫下14克CO在足量氧氣中充分燃燒，放出141.3KJ熱量，寫出該熱化學(xué)方程式。1.CH4(氣)+2O2(氣)=CO2(氣)+2H2O(液)

△H=-890.3KJ/mol2.CO(氣)+1/2O2(氣)=CO2(氣)

△H=-282.6KJ

/mol１、在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中Q2>Q1的是（）A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q2B

練一練A２、已知在1×105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是

()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

３、(2003·江蘇)已知在25℃、101kPa下，1g

C8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(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(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H=-48.40kJ·mol-1B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ·mol-1C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=+5518kJ·mol-1D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-48.40kJ·mol-1B三.反應(yīng)焓變的計(jì)算如何測出這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱：（1）C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?討論：是不是任一反應(yīng)的反應(yīng)熱均能直接測出?蓋斯定律？

不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)焓變是相同的?；瘜W(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。如何理解蓋斯定律？

ΔH、ΔH1、ΔH2之間有何關(guān)系？ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2例1①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol①+②=③

，則ΔH1+ΔH2=ΔH3所以，ΔH1=ΔH3-ΔH2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol例2.已知下列熱化學(xué)方程式Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s)①△H1=-351.1KJ/molHg(l)+1/2O2(g)=HgO(s)②△H2=-90.7KJ/mol計(jì)算Zn(s)+HgO(s)=Hg(l)+ZnO(s)△H3?②-①

即△H3

＝△H1-△H2

＝-351.1KJ/mol＋90.7KJ/mol＝

-260.4KJ/mol熱化學(xué)方程式及反應(yīng)熱具有可加合性利用已知焓變求未知焓變的方法若一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式可由另外幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式相加減而得到，則該化學(xué)反應(yīng)的焓變即為這幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)焓變的代數(shù)和注意：1、計(jì)量數(shù)的變化與焓變數(shù)值的變化要對(duì)應(yīng)2、反應(yīng)方向發(fā)生改變焓變的符號(hào)也要改變你知道神六的火箭燃料是什么嗎？例2：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。已知：

N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

例4、已知下列熱化學(xué)方程式CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)①△H1=-870.3KJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)②△H2=-393.5KJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)③△H3=-285.5KJ/mol計(jì)算2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)△H4?②×2+③×2-①△H4＝2△H2

＋2△H3

—△H1

＝2×（-393.5）

KJ/mol

+2×

（-285.5）

KJ/mol+870.3KJ/mol＝-487.7KJ/mol

鞏固練習(xí)1.家用液化氣中主要成分之一是丁烷，當(dāng)10kg丁烷完全燃燒并生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)，放出熱量5×105kJ。試寫出丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式。C4H