化学反应与能量变化

第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化人教版新课程选修4化学反应原理1思考与交流1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳2化学反应中存在能量变化的主要原因是：

1.从化学键的角度加以分析

2.从能量守恒的角度加以分析3从化学键角度（微观）：1.从化学键的角度加以分析化学反应的本质：旧键的断裂和新键的形成Q1>Q2,反应吸热Q1<Q2,反应放热4能量能量反应物反应物生成物生成物反应过程（I）反应过程（II）E1E2E1E22.从能量守恒的角度加以分析反应物的总能量≠生成物的总能量5从物质总能量守恒角度（宏观）：E1>E2,E1<E2,反应放热反应吸热6一、反应热焓变

化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量（或转换成相应的热量）来表述，叫做反应热。反应热分为:

等压反应热：等压条件下进行反应的反应热等容反应热：等容条件下进行反应的反应热7等压条件下的化学反应热等于“焓变”。焓变：1、符号：2、单位：ΔHkJ/mol或kJ

•

mol–13、ΔH＝H生成物-H反应物放热反应(体系能量降低)：∆H<0，∆H为“－”吸热反应(体系能量升高)：∆H>0，∆H为“+”注：单位中的每mol是与整个反应对应的，即反应热表示每mol反应放出或吸收的热量。如：aA(g)+bB(g)pC(g);ΔH=–mkJ/mol8放热反应物生成物能量反应过程△H＜0ΔH＝生成物能量－反应物能量（宏观）吸热反应物生成物能量反应过程△H＞0从键能角度看：9H2+Cl2=2HClΔH＝反应物总键能－生成物总键能（微观）从键能角度看：ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－431kJ/mol×2＝－183kJ/mol10石墨、金刚石哪个更稳定？C(石墨s)C(金刚石s)

ΔH

=

+1.9

kJ/mol

活学活用

1.

判断物质的稳定性112.判断反应热的大小ΔH=∑E生成物∑E反应物–ΔH=反应物的键能总和生成物的键能总和–12例1：1molC与1molH2O(g)反应生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=

kJ/mol。例2：拆开1molH－H键、1molN－H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为

，则1molH2生成NH3的反应热为

。相当于1/3molN2＋131.5－92.0kJ/mol－30.67kJ/mol13下表中的数据是破坏1mol化学键所消耗的能量（kJ）：

根据上述数据回答（１）～（3）题．（1）下列物质本身具有的能量最低的是（）Ａ．Ｈ２Ｂ．Ｃl2Ｃ．Ｂr2Ｄ．Ｉ２（2）下列氢化物中，最稳定的是（）Ａ．ＨＣlＢ．ＨＢrＣ．ＨＩ（3）相同条件下，Ｘ２（Ｘ代表Ｃl,Ｂr,Ｉ）分别与氢气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是

物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量（kJ）24319315143236629843614任何一个化学反应都包括物质的变化和能量的变化。那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？思考H2+I2==2HI只表示物质变化【例1】在200℃、101kPa时，1molH2与碘蒸气作用生成HI的反应，科学文献上表示为：H2(g)+I2(g)====2HI(g)200℃101kPa;ΔH=－14.9kJ/mol二、热化学方程式：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。1、定义：2、含义：表示1mol气态H2与1mol气态碘完全反应，生成2mol气态HI时，放出14.9kJ的热量。15H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。物质变化能量变化16观察17书写热化学方程式的注意事项1、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指:25℃1.01×105Pa；2、化学方程的右边必须写上△H，并用“;”隔开,△H：吸热用“+”，放热用“－”，单位是kJ/mol或J/mol;3、物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）;4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数;(普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数)5、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则△H的数值也加倍；若反应逆向进行，则△H改变符号，但绝对值不变.18热化学方程式表示的意义1、反应物和生成物的种类、聚集状态2、反应中各物质的物质的量比和质量比3、反应中放出或吸收的热量。综上所述19问题：反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中∆H它表示了什么意义？∆H它的值与什么有关系？热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。

∆H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量，∆H它的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其∆H不同。203、书写要点：⑴一般应注明反应的温度、压强；（250C，101kPa时不注明）⑵一定标明各物质的状态（s、l、g、aq）；(5)ΔH只放右边（数值及单位）；放热：ΔH<0；吸热：ΔH>0；(3)系数仅仅表示物质的量，不表示分子或原子个数；故系数可以是整数、分数、小数；(4)ΔH的值与系数相匹配。系数加倍，ΔH值也加倍。正逆反应的ΔH绝对值相等，符号相反。10211、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=-184.6KJ/mol练习：22而这些书写也是对的！！！23写出下列反应的热化学方程式（1）1molC(固态)与适量H2O(气态)反应,生成CO(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量（2）0.5molCu(固态)与适量O2(气态)反应,生成CuO(固态),放出78.5kJ的热量C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+131.3KJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s);△H=－314KJ/mol241、1molC与1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2，需要吸收131.5kJ的热量。写出此反应的热化学方程式。2、氢氧化钾稀溶液与硝酸稀溶液发生中和反应生成1mol水,放出57.3KJ的热量.写出此反应的热化学方程式。练习253、4.0g硫粉完全燃烧时放出37KJ热量，写出此反应的热化学方程式。4、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。1克CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出QkJ的热量。写出此反应的热化学方程式。26已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=–184.6kJ/mol则反应HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的△H为（）DA、+184.6kJ/molB、-92.3kJ/molC、-369.2kJ/molD、+92.3kJ/mol275、沼气的主要成分是甲烷。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是（）A、2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l);ΔH=+890kJ/mol

B、CH4

＋2O2

＝CO2

＋H2O;ΔH=–890kJ/mol

C、CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l);ΔH=–890kJ/mol

D、1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l);ΔH=–890kJ/mol

C状态ΔH=–445kJ/mol点拨：热化学方程式书写正误的判断可从物质的聚集状态、△H的正负号、物质的量的大小、单位等主要方面入手28思考1.在同温、同压下，比较下列反应放出热量ΔH1

、ΔH2的大小2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);数量的分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定热量∴Q2＞Q1ΔH1=-Q1ΔH2=-Q2ΔH2ΔH1＜291、已知（1）H2(g)＋1/2O2

(g)

＝H2O(g)

ΔH1

=

akJ/mol（2）2H2(g)＋O2

(g)

＝2H2O(g)

ΔH2

=

bkJ/mol（3）H2(g)＋1/2O2

(g)

＝H2O(l)

ΔH3

=

ckJ/mol（4）2H2(g)＋O2

(g)

＝2H2O(l)

ΔH4

=

dkJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是

。A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b<0D、2c=d>0

C巩固练习305、在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>Ql的是()A、2H2(g)+02(g)=2H20(g)；△H1=-Q12H2(g)+02(g)=2H20(1)；△H2=-Q2B、S(g)+O2(g)=S02(g)；△H1=-Q1S(s)+02(g)=S02(g)；△H2=-Q2C、C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；△H1=-Q1C(s)+02(g)=C02(g)；△H2=-Q2D、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；△H1=-Q1

1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)；△H2=-Q231思考1.在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小A：2H2