《化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱焓變》

第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱焓變

1．了解化學(xué)反應(yīng)能量變化的實(shí)質(zhì)，知道化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化是化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的主要形式。2．理解反應(yīng)熱、焓變的含義及其表示方法。3．了解焓變與反應(yīng)吸熱或放熱的關(guān)系。4．掌握熱化學(xué)方程式的書(shū)寫和意義。一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1．反應(yīng)熱(1)定義：當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的

下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所

的熱量。(2)符號(hào)與單位：用符號(hào)Q表示，其單位為

。(3)意義：放熱反應(yīng)

；吸熱反應(yīng)

。溫度吸收或放出kJ·mol－1或J·mol－1Q＜0Q>0[開(kāi)放探究]

1.化學(xué)反應(yīng)在物質(zhì)發(fā)生變化的同時(shí)還伴隨著哪些能量變化？(至少列舉三類)提示：熱能、電能、光能等

2．反應(yīng)熱的測(cè)定(1)測(cè)量?jī)x器：

。(2)原理：Q＝－C(T2－T1)其中C表示溶液及量熱計(jì)的熱容，T1、T2分別表示

。量熱計(jì)反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度二、化學(xué)反應(yīng)的焓變與熱化學(xué)反應(yīng)方程式1．焓用來(lái)描述

的物理量，相同量的不同的物質(zhì)所具有的能量不同，其焓也不相同，表示符號(hào)H。2．焓變(1)表達(dá)式及單位ΔH＝

，單位是

。物質(zhì)具有的能量H(生成物)－H(反應(yīng)物)kJ·mol－1(2)含義ΔH>0，反應(yīng)

；ΔH<0，反應(yīng)

。(3)與反應(yīng)熱的關(guān)系

條件下，反應(yīng)中的能量變化

時(shí)，焓變與化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱相等，數(shù)學(xué)表達(dá)式為

。

吸熱放熱等壓全部轉(zhuǎn)化為熱能ΔH＝QP[開(kāi)放探究]

2.(1)影響焓變的因素有哪些？(2)比較焓變的大小時(shí)，“＋”、“－”號(hào)是否包含在內(nèi)？提示：

(1)溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)和參加反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量。(2)應(yīng)包括符號(hào)“＋”、“－”在內(nèi)比較焓變的大小

。3．熱化學(xué)方程式(1)熱化學(xué)方程式的概念在熱化學(xué)中，把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中的

和

同時(shí)表示出來(lái)的化學(xué)方程式。(2)熱化學(xué)方程式的意義①意義表示化學(xué)反應(yīng)中的

；表示化學(xué)反應(yīng)中的

。物質(zhì)的變化反應(yīng)的焓變物質(zhì)變化焓變②實(shí)例298K時(shí)，1molH2(g)和0.5molO2(g)反應(yīng)生成1molH2O(l)放熱285.8kJ，此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為：[開(kāi)放探究]

3.如何理解ΔH的單位“kJ·mol－1”？提示：反應(yīng)焓變的單位“kJ·mol－1”不是指每摩爾具體物質(zhì)反應(yīng)時(shí)伴隨的能量變化是多少千焦，而是指給定形式的具體反應(yīng)以化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)式的系數(shù)來(lái)計(jì)量其物質(zhì)的量時(shí)伴隨的能量變化

1．下列說(shuō)法正確的是(

)A．需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B．放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生C．反應(yīng)是吸熱還是放熱必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的大小D．吸熱反應(yīng)在常溫下一定不能發(fā)生

C解析：

化學(xué)反應(yīng)的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱。反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小，并不是由反應(yīng)條件所決定。放熱反應(yīng)在常溫下不一定能發(fā)生；吸熱反應(yīng)如果斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵需要的能量較低，也可以在常溫下發(fā)生。答案：

C

2．下列說(shuō)法中正確的是(

)A．物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不一定都伴隨著能量變化B．伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化C．在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓與反應(yīng)產(chǎn)物的總焓一定不同D．在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，改變反應(yīng)物的狀態(tài)對(duì)反應(yīng)熱不會(huì)有影響C解析：

物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，伴有能量變化的物質(zhì)變化不一定是化學(xué)變化，物質(zhì)發(fā)生物理變化、核變化(如原子彈的爆炸)也都伴有能量變化。在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓(設(shè)為x)與反應(yīng)產(chǎn)物的總焓(設(shè)為y)之間的關(guān)系為：①x>y，化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)；②x<y，化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；③x≠y。物質(zhì)狀態(tài)的變化也對(duì)應(yīng)著能量的變化，因此改變反應(yīng)物的狀態(tài)對(duì)反應(yīng)熱也會(huì)產(chǎn)生影響。答案：

C

3．用濃氯化銨溶液處理過(guò)的舞臺(tái)幕布不易著火，其原因是(

)①幕布的著火點(diǎn)升高②幕布的質(zhì)量增加③氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度④氯化銨分解產(chǎn)生的氣體隔絕了空氣A．①②

B．③④C．①③ D．②④解析：

NH4Cl受熱分解為吸熱反應(yīng)，同時(shí)生成的HCl、NH3阻隔了空氣與幕布的接觸。B一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1．常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)放熱反應(yīng)①活潑金屬與水或酸的反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③燃燒反應(yīng)④多數(shù)化合反應(yīng)(2)吸熱反應(yīng)①多數(shù)分解反應(yīng)②NH4Cl(s)與消石灰的反應(yīng)③C(s)與H2O(g)的反應(yīng)④CO2與C的反應(yīng)2．焓變與化學(xué)鍵的形成和斷裂過(guò)程中能量的變化之間的關(guān)系(1)焓變與化學(xué)鍵的形成和斷裂過(guò)程中能量的變化的關(guān)系化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因(如圖)。(2)由化學(xué)鍵的形成和斷裂過(guò)程的能量變化求焓變的公式ΔH＝反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量總和－生成物的化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量總和。①反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量總和>生成物的化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量總和，反應(yīng)吸熱；

②反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的能量總和<生成物化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量總和，反應(yīng)放熱。3．焓變與物質(zhì)能量的關(guān)系

類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)關(guān)系反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量表示方法ΔH<0ΔH>0圖示類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)實(shí)例H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－183kJ/molC(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ/mol

反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于反應(yīng)物和生成物所具有總能量的相對(duì)大小，與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)。反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的能量生成物化學(xué)鍵形成放出的能量反應(yīng)熱(2)該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？________________。ΔH大于零還是小于零？________。(3)若已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH1＝－Q12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH2＝－Q2則ΔH1________ΔH2，Q1________Q2(填“>”、“<”或“＝”)。放熱反應(yīng)小于零><思路點(diǎn)撥：

解答本題應(yīng)抓住以下三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：(1)反應(yīng)熱等于舊化學(xué)鍵斷裂吸收的能量與新化學(xué)鍵生成放出的能量差。(2)物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)化成液態(tài)要放出熱量。(3)比較ΔH的大小，要連同“＋”、“－”號(hào)包括在內(nèi)。(2)由圖可知該反應(yīng)中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0。(3)比較ΔH大小時(shí)，要連同“＋”、“－”包含在內(nèi)，類似于數(shù)學(xué)上的正負(fù)數(shù)比較，如果只比較反應(yīng)放出熱量多少，則只比較數(shù)值大小，與“＋”、“－”無(wú)關(guān)。答案：

(1)代表舊鍵斷裂吸收的能量代表生成新鍵放出的能量代表反應(yīng)熱(2)放熱反應(yīng)小于零(3)>

<1．下列變化為放熱反應(yīng)的是(

)A．H2O(g)===H2O(l)

ΔH＝－44.0kJ·mol－1B．2HI(g)===H2(g)＋I(xiàn)2(g)

ΔH＝＋14.9kJ·mol－1C．形成化學(xué)鍵時(shí)共放出能量862kJ的化學(xué)反應(yīng)D．能量變化如圖所示的化學(xué)反應(yīng)D解析：

A項(xiàng)不屬于化學(xué)反應(yīng)；B項(xiàng)為吸熱反應(yīng)；C項(xiàng)中化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)決定于拆開(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的能量與形成生成物的化學(xué)鍵放出能量的相對(duì)大小，該項(xiàng)說(shuō)法無(wú)法確定該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。二、熱化學(xué)方程式

1．熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別

化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式各物質(zhì)的系數(shù)既表示微粒個(gè)數(shù)又表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量狀態(tài)不要求注明必須在分子式后注明反應(yīng)條件一般要標(biāo)明反應(yīng)所需條件，產(chǎn)物中并標(biāo)注“↑”和“↓”，可逆反應(yīng)用表示“”注明ΔH的測(cè)定溫度和壓強(qiáng)，25℃101kPa時(shí)可不注明。不用標(biāo)注“↑”“↓”和“”2.書(shū)寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的事項(xiàng)(1)在物質(zhì)的化學(xué)式后面用括號(hào)注明參加反應(yīng)的物質(zhì)的聚集狀態(tài)，一般用英文字母g、l、s分別代表物質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)，水溶液中的溶質(zhì)則用aq來(lái)表示。(2)在ΔH后面注明反應(yīng)條件。焓變(ΔH)與測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)，如同一反應(yīng)在不同溫度下進(jìn)行時(shí)的焓變是不同的。因此書(shū)寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明ΔH的測(cè)定條件。絕大多數(shù)ΔH是在25℃、101325Pa下測(cè)定的，此時(shí)可不注明溫度和壓強(qiáng)。(3)標(biāo)明ΔH的“＋”與“－”：“＋”表示為吸熱反應(yīng)，“－”表示為放熱反應(yīng)。(4)ΔH的單位為J·mol－1或kJ·mol－1。(5)若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則ΔH的絕對(duì)值