化学反应的焓变

1、化学反应的焓变化学反应的焓变 第一单元化学反应中的热效应第一单元化学反应中的热效应 专题专题1 1：化学反应与能量变化：化学反应与能量变化 一、反应热一、反应热 焓变焓变 1 1、反应热：、反应热： 符号：符号：H H 单位：单位：kJmolkJmol-1 -1 在在恒温、恒压恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所的条件下，化学反应过程中所 吸收或释放的热量吸收或释放的热量称为反应的称为反应的焓变焓变。 化学反应过程中化学反应过程中放出或吸收的热量放出或吸收的热量叫做化叫做化 学反应的学反应的反应热反应热. . 2 2、焓变：、焓变： 规定：规定：吸吸热反应热反应: :H H 0 0 或者值为或

2、者值为“+ +” 放放热反应热反应: :H H E E生 生， ， （2 2）若）若E E反 反 E E生 生， ， 放出能量放出能量 吸收能量吸收能量 放热反应放热反应 吸热反应吸热反应 规律总结规律总结: : 反应热：反应热：H =H = E E生 生- E - E反 反 概念辨析概念辨析 下列说法正确的是下列说法正确的是:( ):( ) A.A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应需要加热才能发生的反应一定是吸热反应; ; B.B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应任何放热反应在常温条件下一定能发生反应; ; C.C.反应物和生成物所具有的总能量决定了是放反应物和生成物所具有的总能量

3、决定了是放 热还是吸热热还是吸热; ; D.D.吸热反应在一定条件下吸热反应在一定条件下( (如常温、加热等如常温、加热等) )也也 能发生能发生反应反应. . CD 问题探究二：问题探究二：从本质上分析化学反从本质上分析化学反 应为什么伴随能量的变化应为什么伴随能量的变化 化学反应的本质是什么？化学反应的本质是什么？ 化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成 旧键断裂需要旧键断裂需要 能量，能量， 新键形成会新键形成会 能量。能量。 放放 出出 吸吸 收收 结论：结论： 一个化学反应是放热还是吸热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取决于所有断键吸收的总能量 与所有形成新键放出

4、的总能量与所有形成新键放出的总能量 的相对大小的相对大小 H Cl H Cl HH HHClCl ClCl +436 kJ/mol 243kJ/mol 431 kJ/mol 观察下列示意图观察下列示意图： 该反应放热还是吸热？该反应放热还是吸热？ 1molH2分子中 的化学键断裂时需 吸收436.4kJ的能量 1molCl2分子中的化学键 断裂时需吸收242.7kJ的能量 2molHCl分子中的化学键形成时要释放 431.8kJ/mol2=863.6kJ的能量 共放出 863.6-242.7-436.4 =184.5 kJ 2021-7-13研修班13 规律总结规律总结: : H =H = E

5、 E生 生- E - E反 反 2、取决于所有、取决于所有断键吸收的总能量断键吸收的总能量与所与所 有有形成新键放出的总能量形成新键放出的总能量的相对大小的相对大小 1、取决于反应物的能量之和、取决于反应物的能量之和 E反 反与生 与生 成物的能量之和成物的能量之和 E生 生 2021-7-13研修班14 放热反应放热反应吸热反应吸热反应 定定 义义 形成原因形成原因 与化学键强与化学键强 弱关系弱关系 表示方法表示方法 图图 示示 热量放出的化学反应热量放出的化学反应 反应物具有的总能量大于反应物具有的总能量大于 生成物具有的总能量生成物具有的总能量 吸收热量的化学反应吸收热量的化学反应 反

6、应物具有的总能量小于反应物具有的总能量小于 生成物具有的总能量生成物具有的总能量 生成物分子成键时释放出生成物分子成键时释放出 的总能量大于反应物分子的总能量大于反应物分子 断裂时吸收的总能量断裂时吸收的总能量 生成物分子成键时释放出生成物分子成键时释放出 的总能量小于反应物分子的总能量小于反应物分子 断裂时吸收的总能量断裂时吸收的总能量 H 0 小结小结 表示化学反应中放出或表示化学反应中放出或 吸收的热量的化学方程式吸收的热量的化学方程式 三、热化学方程式三、热化学方程式 2H2H2 2（g g）+ O+ O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) H=H=571.6KJ/m

7、ol571.6KJ/mol H H2 2（g)+g)+1/21/2 O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H=H=285.8KJ/mol285.8KJ/mol 请观察下列表示氢气在氧气中燃烧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，在生成水的反应热效应的化学方程式，在 第二个热化学方程式中，第二个热化学方程式中，O2前的计量数前的计量数 为什么可以用分数表示呢？相同条件下为什么可以用分数表示呢？相同条件下 的同一个反应的同一个反应H的数值与化学计量数有的数值与化学计量数有 何关系呢何关系呢? 问题探究三问题探究三 原因原因: (1)(1)热化学方程式中

8、各物质前面的化学计热化学方程式中各物质前面的化学计 量数仅表示反应过程中物质的量数仅表示反应过程中物质的物质的量物质的量, , 并不表示物质的分子或原子数并不表示物质的分子或原子数. .因此可以因此可以 是整数或分数是整数或分数. . （2 2）反应的焓变与物质前的计量数有关）反应的焓变与物质前的计量数有关; ; 同一化学反应，热化学方程式中同一物质同一化学反应，热化学方程式中同一物质 的化学计量数和的化学计量数和H H成正比成正比. . 继续观察下列表示氢气在氧气中燃烧继续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，在热生成水的反应热效应的化学方程式，在热 化学方程式中，各

9、物质的后面为什么要标化学方程式中，各物质的后面为什么要标 明该物质的聚集状态呢？明该物质的聚集状态呢？ 2H2（g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6KJ/mol 2H2（g)+O2(g)=2H2O(g) H=483.6KJ/mol 问题探究四问题探究四 2021-7-13研修班19 (3)(3)反应的焓变与反应物及生成物反应的焓变与反应物及生成物 的的聚集状态聚集状态有关有关; ; 此外此外, ,反应的焓变还与反应反应的焓变还与反应温温 度、压强度、压强有关有关( (若不注明则表示在若不注明则表示在 298K298K、101kPa101kPa下下).). 原因原因: 固态固态 液态

10、液态 吸热吸热 气态气态 吸热吸热 吸热吸热 总结总结书写热化学方程式注意事项书写热化学方程式注意事项: : （1 1）反应物和生成物要标明其聚集状态，用）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g g、l l、s s、 aqaq分别代表气态、液态、固态、溶液。分别代表气态、液态、固态、溶液。 （2 2）方程式右端用）方程式右端用H H 标明恒压条件下反应放出或吸标明恒压条件下反应放出或吸 收的热量，收的热量，放热为负，吸热为正放热为负，吸热为正。 （3 3）热化学方程式中各物质前的化学计量数）热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分不表示分 子个数子个数，只，只表示物质的量表示物质的量，因此可以

11、是，因此可以是整数或分数整数或分数。 （4 4）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其 H H 也不同，即也不同，即H H 的值与计量数成正比的值与计量数成正比, ,当化学反应当化学反应 逆向进行时逆向进行时, ,数值不变数值不变, ,符号相反符号相反。 (5)(5)可逆反应中的可逆反应中的H H数值是指该反应完全进行时的数值数值是指该反应完全进行时的数值. . 2.2.书写步骤书写步骤 (1)(1)写出化学方程式写出化学方程式 (2)(2)注明反应物和生成物的注明反应物和生成物的状态状态 (3)(3)标明焓变标明焓变H (H (注意注意+、-和

12、和单位：单位：kJ/molkJ/mol） （4 4）要注明反应的温度和压强）要注明反应的温度和压强 【中学一般不注明中学一般不注明, ,为为一个大气压（一个大气压（101kPa101kPa），）， 25 25 0 0C C（298K298K）】 H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol 200200 101kPa101kPa 问题解决问题解决 写出下列反应的热化学方程式：写出下列反应的热化学方程式： 1 1、N N2 2 (g) (g)与与H H2 2 (g) (g)反应生成反应生成1molNH1molN

13、H3 3 (g) (g) ， 放出放出46.1KJ46.1KJ热量。热量。 2 2、1molC1molC2 2H H5 5OH (l)OH (l)完全完全 燃烧生成燃烧生成COCO2 2 (g) (g) 和和 H H2 2O (l) O (l) ，放出，放出1366.8KJ1366.8KJ热量。热量。 3 3、2molC2molC2 2H H2 2 (g) (g)在在O O2 2 (g) (g)中完全燃烧生成中完全燃烧生成COCO2 2 (g)(g)和和H H2 2O (l)O (l) ，放出，放出2598.8KJ2598.8KJ热量热量 4 4、1molC1molC（石墨）与适量（石墨）与适

14、量H H2 2O (g)O (g)反应生成反应生成 CO (g)CO (g)和和H2 (g) H2 (g) ，吸收，吸收131.3KJ131.3KJ热量。热量。 、热化学方程式表示的意义、热化学方程式表示的意义 1 1）表示什么物质参加反应，结果生成什么物质）表示什么物质参加反应，结果生成什么物质 2 2）反应物和生成物之间的物质的量比）反应物和生成物之间的物质的量比 3 3）反应物完全变成生成物后所放出或吸收的热量。）反应物完全变成生成物后所放出或吸收的热量。 H H2 2（g)+ g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)；H=H=241.8KJ/mol241.8KJ/

15、mol 2 1 质质量量 能能 1 1、下列说法不正确的是、下列说法不正确的是 ( )( ) A A、化学反应除了生成新物质外，还伴随着、化学反应除了生成新物质外，还伴随着 能量的变化能量的变化 B B、放热反应不需要加热即可发生、放热反应不需要加热即可发生 C C、需要加热条件的化学反应都是吸热反应、需要加热条件的化学反应都是吸热反应 D D、化学反应是吸热还是放热决定于生成物、化学反应是吸热还是放热决定于生成物 具有的总能量和反应物具有的总能量具有的总能量和反应物具有的总能量 、分解反应肯定是吸热反应、分解反应肯定是吸热反应 、物质燃烧放出热量、物质燃烧放出热量 CECE 随堂练习随堂练习

16、 2 2、写出下列反应的热化学方程式：、写出下列反应的热化学方程式： 1.1.已知在已知在1 110105 5PaPa，298K298K条件下，条件下，2mol2mol 氢气燃烧生成水蒸气放出氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ484kJ热量，热量， 2.2.已知在已知在2525、101kPa101kPa下，下，1g C1g C8 8H H18 18 ( (辛烷辛烷) )燃烧生成二氧化碳和液态水时放燃烧生成二氧化碳和液态水时放 出出48.40kJ 48.40kJ 热量。热量。 2H2H2 2（g g）O O2 2（g g）2H2H2 2O O（ g g ）；）； HH484kJmol484kJmo

17、l 1 1 C C8 8H H18 18(l)+25/2 O (l)+25/2 O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g) +9H(g) +9H2 2O(l) O(l) H= - 5518kJmol H= - 5518kJmol -1 -1 3.46g C3.46g C2 2H H5 5OH OH (l) (l)完全 完全 燃烧生成燃烧生成COCO2 (g) 2 (g) 和和H H2 2O O (l) (l) ，放出 ，放出1366.8KJ1366.8KJ热量。热量。 C C2 2H H5 5OHOH (l) + 3O(l) + 3O2 2(g)= 2CO(g)= 2CO2 2(g) +

18、3H(g) +3H2 2O(l) O(l) H= - H= - 1366.8KJ1366.8KJmol mol -1 -1 3 3、氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，、氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰， 已知破坏已知破坏1molH-H1molH-H键消耗的能量为键消耗的能量为Q Q1 1kJkJ， 破坏破坏1molO=O1molO=O键消耗的能量为键消耗的能量为Q Q2 2kJkJ，形成，形成 1molH-O1molH-O键释放的能量为键释放的能量为Q Q3 3kJkJ。 下列关系式中正确的是（下列关系式中正确的是（ ） A. 2QA. 2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 B. 2

19、Q B. 2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 C. Q C. Q1 1 + Q + Q2 2 Q QQ1 1(Q(Q1 1 Q Q2 2均大于零 均大于零) )的是（的是（ ） A. HA. H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g) (g)=2HCl(g) H=-QH=-Q1 1 1/2H1/2H2 2(g)+1/2Cl(g)+1/2Cl2 2(g)=HCl(g) (g)=HCl(g) H=-QH=-Q2 2 B. C(s)+1/2OB. C(s)+1/2O2 2(g)=CO (g) (g)=CO (g) H=-QH=-Q1 1 C(s)+OC(s)+O2

20、2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H=-QH=-Q2 2 C. 2HC. 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) H=-QH=-Q1 1 2H 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H=-QH=-Q2 2 D. S(g)+OD. S(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2 (g) (g) H=-QH=-Q1 1 S(s)+O S(s)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g) (g) H=-QH=-Q2 2 B 5.5.已知部分化学键键能如下已知部分化学键键能如下:P-P: 1

21、98kJ/mol;:P-P: 198kJ/mol; P-O: 360kJ/mol;O=O: 498kJ/mol.P-O: 360kJ/mol;O=O: 498kJ/mol.试根据已试根据已 学过的学过的P P4 4和和P P4 4O O6 6结构知识计算结构知识计算:P:P4 4+3O+3O2 2=P=P4 4O O6 6 的的 焓变焓变 ( )( ) A.+1638kJ/mol; B.-1638kJ/mol; A.+1638kJ/mol; B.-1638kJ/mol; C.-126kJ/mol; D.+126kJ/mol. C.-126kJ/mol; D.+126kJ/mol. B 反馈巩固

22、反馈巩固 通常人们把拆开通常人们把拆开1mol 1mol 某化学键所吸收某化学键所吸收 的能量看成该化学键的键能。键能的大小可的能量看成该化学键的键能。键能的大小可 以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反 应的反应热（应的反应热（H H），化学反应的），化学反应的H H等于反等于反 应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成 新化学键的键能之和的差。新化学键的键能之和的差。 请回答下列问题：请回答下列问题： 比较下列两组物质的熔点高低比较下列两组物质的熔点高低 （填或）（填或） SiC_ SiSiC_ Si； SiClSi

23、Cl4 4 _ SiO _ SiO2 2 右图立方体中心的右图立方体中心的“”表表 示硅晶体中的一个原子，请示硅晶体中的一个原子，请 在立方体的顶点用在立方体的顶点用“”表示表示 出与之紧邻的硅原子。出与之紧邻的硅原子。 工业上高纯硅可通过工业上高纯硅可通过 下列反应制取：下列反应制取： SiClSiCl4 4 (g) + 2H (g) + 2H2 2(g) (g) Si(s) + 4HCl(g) Si(s) + 4HCl(g) 该反应的反应热该反应的反应热H = _KJ/molH = _KJ/mol +236 6、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol （2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol （3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol （4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol 则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。 A、acd0 C、2a=b0 C A 7、已知在、已知在1105Pa，298K条件下，条件下，2mol氢气燃烧生成氢气燃烧生成 水蒸气放出水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是热量，下列热化学方程式正确的是 (