反应热热化学方程式四中

主讲：孙志蓉（高级教师）天津市第四中学高二年级化学天津市秋季学期基础教育精品课程资源

反应热热化学方程式高二年级

化学主讲人 孙志蓉天津市第四中学选择性必修1化学反应原理第一章化学反应的热效应选择性必修1化学反应原理第一章化学反应的热效应主讲：孙志蓉（高级教师）指导教师：魏欣 张晓反应热热化学方程式能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学变化中能量变化的本质。能用热化学方程式表示反应中的能量变化。能运用反应焓变合理选择和利用化学反应，初步学会测定化学反应反应热的实验方法。学习目标学习任务化学反应原理速率、方向和限度物质变化能量变化质量守恒定律能量守恒定律化学键的断裂与形成热能、光能、电能…与参加反应物质的种类和多少密切相关种类多少促进了社会的发展第一章化学反应的热效应化学反应中的热量变化

有哪些了解？发现问题金属与酸、燃烧、中和反应、大部分化合反应…氢氧化钡晶体与氯化铵晶体、盐酸与分分解反应…60

℃20

℃盐酸与镁反应前后溶液的温度变化化学反应吸热使烧杯与木片间的水凝结成冰放热反应吸碳酸氢钠、二氧化碳与灼热的炭、大部热反应一、反应热 焓变环境体系（系统）我们将试管中的盐酸、NaOH

溶液及发生的反应等看做一个反应体系。与体系相互影响的其他部分，如盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量一、反应热 焓变反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。如何计算？反应热的测定：体系

温度变化计算反应热指化学反应发生后，使反应体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等如何测量？有关物质比热容量热计直接测定【课本P5

中和反应反应热的测定】在测定中和反应的反应热时最关键的问题是什么？实验原理和数据处理原理是什么？应该测量哪些数据？思考:实验探究交流并设计实验实验探究简易量热计示意图【P5

中和反应反应热的测定】--仪器药品烧杯、胶头滴管……实验探究简易量热计示意图装置的特点？保温隔热减少热量的损失实验探究体系温度t1体系温度t2t1

为NaOH

溶液和盐酸温度的平均值t2即反应完全后体系的最高温度为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH

溶液取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据：t2

-t1【P5

中和反应反应热的测定】--基本步骤实验探究大量实验测得：25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1

mol

H2O

时，放出57.3

kJ

的热量。【P5

中和反应反应热的测定】--计算反应热梳理总结在本实验过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？1.

绝热装置的选择和正确使用。准确量取溶液的体积，准确读取温度计的读数，实验过程中密切关注温度变化，记录最高温度作为反应后体系的温度。为了保证酸完全中和，常采用碱稍过量的方法，混合酸、碱溶液时，动作迅速，液体不外溅。测量酸溶液温度后，温度计清洗干净再测碱溶液的温度定量实验要重复2-3

次，取平均数值带入计算。减少实验中热量的损失思考交流提示：放出的热量大于57.3kJ

，因浓硫酸稀释过程中放热。请预测：25℃和101

kPa下，浓硫酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1

mol

H2O时，放出的热量是多少？测量数值是否接近57.3

kJ?为什么？思考交流已知醋酸是弱电解质，弱电解质的电离是吸热的。请你预测：25℃和101

kPa下，稀醋酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1

molH2O时，放出的热量是多少？测量数值是否接近57.3

kJ?为什么？提示:放出的热量小于57.3

kJ，因弱电解质的电离是吸热的。思考交流化学反应为什么会产生反应热？请预测：25℃和101

kPa下，若改用100

mL

0.50

mol/L的盐酸和100

mL

0.55

mol/L

的NaOH溶液发生中和反应，放出的热量是57.3

kJ

吗?提示:不是。强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1

molH2O

时，放出57.3

kJ

的热量。物质的 等影响。聚集状态阅读教材P6

，思考化学反应产生反应热的原因？1.

内能（符号为U

）是体系内物质的各种能量的总和，受

温度

、

压强

和化学反应前后体系的内能发生了变化。通常是在等压条件下进行的)。焓（符号为H

）与内能有关的物理量，用于描述等压条件下的反应热。

等压

条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。符号为 ΔH

,单位是

kJ/mol

(或 kJ·mol-1如何判断？影响因素：反应物自身的性质物质的状态：g>l>s温度：T↑→H↑

压强：P↑→H↑放热反应，其焓

减小

,ΔH

为

负值

即ΔH

<

0。吸热反应，其焓

增大

,ΔH

为

正值

即ΔH

>

0。生成物焓（H）

反应物反应物生成物焓（H）如何从微观角度讨论反应热的实质？已知：物质发生化学变化时，反应物分子中的化学键断裂和生成物分子中的化学键形成，总是伴随着能量变化示例：25℃和101

kPa下，1

mol

H2

与1

mol

Cl2

反应生成2

mol

HCl

时放出184.6

kJ的热量，则该反应的反应热为：

ΔH=

-

184.6

kJ/mol25℃和101

kPa下，1

mol

C

与1

mol

H2O(g)反应，生成1

mol

CO

和1

molH2，需要吸收131.5

kJ

的热量，则该反应的反应热为：ΔH=+131.5

kJ/mol微观探析由图可知，1molH2分子中的化学键断裂吸收的能量是

436

kJ

,molCl2分子中的化学键断裂吸收的能量是 243

kJ

,molHCl分子中的化学键形成时释放的能量是 2×431

kJ

=

862

kJ,则反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)放出的能量为

2×431

kJ

-436

kJ

-243

kJ=183

kJ。如何表示化学

反应的反应热？释放吸收<课本P7

图1-5对比实验测得数据：H2(g)

+

Cl2(g)

=

2HCl(g) ΔH=-

184.6

kJ/mol可见:化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。有什么区别？H2(g)

+

Cl2(g)

=

2HCl(g) ΔH=-

184.6

kJ/mol后者表明了1

mol

气态H2与1

mol

气态Cl2反应生成2

mol

气态HCl

时，放出184.6

kJ

的热量。前者只表明了化学反应中的物质变化，没有表明其中的能量变化。二、热化学方程式定义:表明反应所

释放或吸收的热量

的化学方程式。点燃H2

+

Cl2

=

2HCl0.5

mol

气态O2

反应生成1

mol

气态H2O

时，意义：H2(g)+

1

O2(g)=H2O(g)ΔH

=-241.8

kJ/mol

，表示在25℃和2101

kPa

下，1

mol

气态H2

与

放出241.8

kJ

的热量。思考：如何正确书写热化学方程式？H2(g)

+

Cl2(g)

=

2HCl(g) ΔH=

-184.6

kJ/mol200℃H2(g)

+

I2(g)=1=0=1k=P=a2HI(g)

ΔH=

-14.9

kJ/mol①需注明反应时的温度压强，温度压强不同，反应的ΔH

不同。但中学所用ΔH

数据一般都是在25

℃和101

kPa

下，因此可不特别注明。思考：如何正确书写热化学方程式？②需注明反应物和生成物的聚集状态（s、l、g、aq）。因为物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也均不同。

1H2(g)

+

2

O2(g)

=H2O(g)

ΔH=

-

241.8

kJ/mol

1H2(g)

+

2

O2(g)

=H2O(l)

ΔH=

-

285.8

kJ/mol思考：如何正确书写热化学方程式？H2(g)

+

Cl2(g)

=

2HCl(g)ΔH=-

184.6

kJ/mol③热化学方程式中各物质

前的化学计量数可以是整

数，也可以是分数。因此，书写热化学方程式时，ΔH必须与化学方程式一一对

应。ΔH=

-

92.3

kJ/mol注：热化学方程式中ΔH

的单位“mol-1”是指“每摩尔反应”。

1

12

H2(g)

+

2

Cl2(g)

=

HCl(g)知识整理ΔH

=生成物的总能量-反应物的总能量焓变

(ΔH)反应热吸收或放出的能量化学键ΔH=反应物断键吸收的总能量-生成物成键释放的总能量热化学方程式中和反应反应热的测定表示方法测定方法知识应用0.5mol

Cu(s)与适量O2(g)

反应,生成CuO(s),放出78.5

kJ

的热量，请写出该反应的热化学方程式。【解析】先写出常规化学方程式，后加注状态及焓变，根据0.5molCu反应的焓变信息计算出2

mol

Cu

对应焓变。2Cu(s)

+O2(g)

=

2CuO(s) ΔH

=

－

314

kJ/mol知识应用已知断裂1

mol

H—H需吸收的能量为436

kJ,形成1

mol

N—H放出的能量为

391

kJ,根据化学方程式

N2+3H2

⇌

2NH3，1

mol

N2完全反应放出92.4

kJ能量。则断裂1

mol

N≡N所需吸收的能量为(

B

)A.

431

kJ B.

945.6

kJ C.

649

kJ D.

896

kJ解析:根据ΔH=E总(断键)-E总(成键)，设断裂1molN≡N所需吸收的能量为E，则有E