鲁科化学反应原理第一章第1节化学反应的热效应第二课时

1、第第1 1节化学反应的热效应节化学反应的热效应一、化学反应的热效应一、化学反应的热效应（一）反应热（一）反应热1、概念：一定温度、概念：一定温度 释放或吸收释放或吸收 吸热吸热2、表示、表示 Q 放热放热3、获取反应热数据的方法、获取反应热数据的方法 理论计算理论计算 实验测定实验测定（二）反应热的实验测定（二）反应热的实验测定1、原理、原理Q= C(T2T1) = cm(T2T1)2、实验、实验（三）反应热的分类（三）反应热的分类 中和热中和热 燃烧热燃烧热知识回顾知识回顾热化学热化学二、化学反应的焓变二、化学反应的焓变 1。焓（。焓（H）：物质本身所具有的能量，是与体）：物质本身所具有的能

2、量，是与体系的内能、压强、体积有关的一个物理量系的内能、压强、体积有关的一个物理量2。焓变（。焓变（H） ：化学反应中的能量变化量：化学反应中的能量变化量 H=H生成物生成物-H反应物反应物 在等温等压条件下的化学反应，如果不做非体积功（即在等温等压条件下的化学反应，如果不做非体积功（即没有转化为电能、光能等其他形式的能），没有转化为电能、光能等其他形式的能），则该反应的反应热则该反应的反应热等于反应前后物质的焓变。即：等于反应前后物质的焓变。即：Qp= H Q Qp p00为吸热反应，为吸热反应，Q Qp p00为放热反应为放热反应 当当H H 0 0时，为吸热反应。时，为吸热反应。 当当H

3、 H 0 0时，为放热反应。时，为放热反应。 H2 ( g )I2 ( g ) = 2HI ( g ) H = 14.9 kJ/mol200 101 kPa与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？（结合课本（结合课本P6页）页）交流研讨交流研讨 下列方程式属于热化学方程式：下列方程式属于热化学方程式： 正确书写热化学方程式应注意哪几点？正确书写热化学方程式应注意哪几点？观察下面三个热化学方程式观察下面三个热化学方程式：H2(g)+O2(g)=H2O(g) H (298K)= 241.8kJmol1 H2(g)+O2(g)=H2O(l) H (298K

4、)= 285.8kJmol1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H (298K)= 571.6kJmol1 试回答：试回答： 为什么为什么 中的中的H 的值要比的值要比中中的的 H值要大？值要大？中的中的H的值为什么是的值为什么是中的中的 H值的值的2倍？倍？1.定义：可表示参加反应物质的量和反应热的关系的方程定义：可表示参加反应物质的量和反应热的关系的方程式，叫做热化学方程式。式，叫做热化学方程式。2.写法：写法：1)热化学方程式要注明反应的温度、压强（热化学方程式要注明反应的温度、压强（298 K,101 kPa时不写）一般不写其他反应条件；不标明生成时不写）一般不写其他反应条件；

5、不标明生成沉淀沉淀或气体符号或气体符号。2)要注明反应物和生成物的聚集状态，常用要注明反应物和生成物的聚集状态，常用s、l、g表示表示固体、液体、气体。固体、液体、气体。三、热化学方程式三、热化学方程式3) H后要注明反应温度，后要注明反应温度，H的单位为的单位为Jmol-1或或KJmol-14)H的值必须与方程式的化学计量数对应。计量数的值必须与方程式的化学计量数对应。计量数加倍时，加倍时， H也要加倍。当反应逆向进行时，也要加倍。当反应逆向进行时， 其其H与正反应的数值相等，符号相反。与正反应的数值相等，符号相反。5)方程式中的化学计量数以方程式中的化学计量数以“mol”为单位，不表示为单

6、位，不表示分子数，因此可以是整数，也可以是小数或分数。分子数，因此可以是整数，也可以是小数或分数。6) 可逆反应的可逆反应的H表明的是完全反应时的数据。表明的是完全反应时的数据。意义意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。也表明了化学反应中的能量变化。例例 题题1、当、当1mol气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反应反应生成生成2mol气态气态HCl，放出，放出184.6KJ的的热热量，请写出该反应的热化学方程式。量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g) H =-184

7、.6KJ/mol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针对性练习针对性练习1、1mol1mol氮气与适量氢气起反应，生成氮气与适量氢气起反应，生成2mol2mol氨气，放热氨气，放热92.2KJ92.2KJ热量。热量。 2、1mol1mol碳与适量水蒸气完全反应，生成碳与适量水蒸气完全反应，生成一氧化碳气体和氢气，吸收一氧化碳气体和氢气，吸收131.3KJ131.3KJ热量。热量。 3、已知已知H H2 2(g) + Cl(g) + Cl2 2(g) = 2HCl(g) (g) = 2HCl(g) H = -184.6 kJH = -184.6 kJmolmol-1-1，则反应则

8、反应HCl(gHCl(g) = 1/2H) = 1/2H2 2(g) + 1/2Cl(g) + 1/2Cl2 2(g)(g)的的H H为（为（ ）A A+184.6 kJ+184.6 kJmol-1 mol-1 B B-92.3 kJ-92.3 kJmol-1mol-1 C C-369.2 kJ-369.2 kJmol-1mol-1 D D+92.3 kJ+92.3 kJmol-1mol-1DA4、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 ( )A. H2O（g

9、）H2（g）1/2O2（g）；H242kJmol1B. 2H2（g）O2（g）2H2O（l）；H484kJmol1C. H2（g）1/2O2（g）H2O（g）；H242kJmol1D. 2H2（g）O2（g）2H2O（g）；H484kJmol1 四、反应焓变的计算四、反应焓变的计算 （一）、盖斯定律（一）、盖斯定律 不管化学反应是一步完成还是分几步完成，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应焓变是相同的。其反应焓变是相同的。 化学反应的反应热只与反应体系的始态和化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。终态有关，而与反应的途径无关。 C（s）+ O2（g）=CO（

10、g）因为）因为C燃烧燃烧时不可能完全生成时不可能完全生成CO，总有一部分，总有一部分CO2生生成，因此这个反应的成，因此这个反应的H无法直接测得，请无法直接测得，请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案计同学们自己根据盖斯定律设计一个方案计算该反应的算该反应的H。提示提示（1) C(s) + O2(g) = CO2(g) H1=-393.5 kJ/mol (2) CO(g) + O2(g) = CO2(g) H3=-283.0 kJ/mol解析课本解析课本P8页的思路页的思路 H1= H2+ H3 H2 = H1- H3 = -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol) = -11

11、0.5 kJ/mol C (s) + O2 (g) = CO(g) H=-110.5 kJ/mol （二）、反应热的计算（二）、反应热的计算1、有关热化学方程式的计算、有关热化学方程式的计算【例【例1】25、101kPa时，使时，使1.0 g钠与足量的钠与足量的氯气反应，生成氯钠晶体并放出氯气反应，生成氯钠晶体并放出17.87 kJ的热的热量，求生成量，求生成1 mol氯化钠的反应热。氯化钠的反应热。【解【解】Na(g) + Cl2(g) = NaCl(s)Q=17.87 kJ / 1g 23 g / mol = 411 kJ / mol答：生成答：生成1 mol NaCl时放出热量时放出热量

12、411kJ。2、应用盖斯定律的计算、应用盖斯定律的计算【例【例3】已知下列反应的反应热为】已知下列反应的反应热为 CH3COOH (l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) H1= -870.3 kJ/mol C(s) + O2 (g) = CO2(g) H2= -393.5 kJ/mol H2(g) + O2(g) = H2O(l) H3= -285.8 kJ/mol试计算下述反应的反应热：试计算下述反应的反应热：2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 【解】分析各方程式的关系，知【解】分析各方程式的关系，知 将方程式按将方程式按2

13、 + - 组合得上述反应方程式组合得上述反应方程式即：即：H = 2H 2 + H3 - H1H =2(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol) -(-870.3kJ/mol) = - 488.3kJ/mol答：反应答：反应2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 反应热为反应热为- 488.3kJ/mol 3、利用化学键的键能求焓变、利用化学键的键能求焓变（1）键能：原子间形成（或断裂）键能：原子间形成（或断裂）1mol化学键化学键时释放（或吸收）的能量。时释放（或吸收）的能量。（2）H = (反应物的键能）反应物的键能） (反应产物的

14、反应产物的键能键能)【合作探究】以下是部分共价键键能数据：【合作探究】以下是部分共价键键能数据：PP 198kJmol1，PO360kJmol1，O=O 498kJmol1。 试根据这些数据计算下面这试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。个反应的焓变。 P4(s,白磷白磷) + 3O2(g) = P4O6(s) H = ？ 比较反应热数据可知比较反应热数据可知,1mol H2和和1mol CO完全燃烧放出的热量之和比完全燃烧放出的热量之和比1mol C (s)完全完全燃烧放出的热量（燃烧放出的热量（ ）。）。 多多 甲同学据此认为甲同学据此认为“煤炭燃烧时加少量水可煤炭燃烧时加少量水可以使煤炭

15、燃烧时放出更多的热量以使煤炭燃烧时放出更多的热量”。乙同学根据盖斯定律通过计算，认为乙同学根据盖斯定律通过计算，认为“将将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧煤放出的热量一样多燃烧煤放出的热量一样多”。你的观点呢？你的观点呢？乙同学是怎样计算的？你能重现乙的计算乙同学是怎样计算的？你能重现乙的计算过程吗？过程吗？ 乙同学的计算过程：乙同学的计算过程：C (s) + H2O(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g) H1C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) H2=131.5kJ/molH2(g) + O2(g) = H2

16、O(g) H3=-242.0kJ/molCO(g) + O2(g) = CO2(g) H4=-283.0kJ/mol则有：则有： H1 = H2+H3+ H4已知：已知：N2 (g) + 2O2 (g) = 2NO2 (g) H = 68 kJ/molN2H4(l) + O2 (g) = N2(g) +2 H2O(l) H = - 622kJ/mol火箭发射时用肼火箭发射时用肼N2H4(l)作燃料，作燃料，NO2作氧化剂，反应生作氧化剂，反应生成成N2和和H2O(l)，写出该反应的热化学方程式。，写出该反应的热化学方程式。练习练习1 N2H4(l) + NO2 (g) = 3/2 N2(g) +2 H2O(l) H =-622kJ/mol ( 68kJ/mol )/2 =-656kJ/mol将焦炭转化