1.1反应热、焓变和热化学方程式 课件上学期化学人教版（2019）选择性必修1

反应热、焓变和热化学方程式1.体系和环境一、反应热与焓变——以盐酸与NaOH溶液的反应为例(1)体系(系统)：被研究的物质系统统称为体系(2)环境：体系以外的其他部分称为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2.反应热与焓变一、反应热与焓变(1)反应热(2)内能、焓、焓变：①含义：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。②符号：ΔH③单位：kJ·mol－1或kJ/mol④测定方法：量热计直接测定①内能(U)：体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响②焓(H)：与物质内能有关的物理量③焓变(∆H)：变化前后物质的焓值差，即：ΔH＝H(生成物)－H(反应物)在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变（3）从微观角度认识反应热的实质一、反应热与焓变以H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)为例说明由图可知1molH2分子中的化学键断裂吸收的能量是436kJ共吸收679kJ1molCl2分子中的化学键断裂吸收的能量是243kJ1molHCl分子中的化学键形成释放的能量是431kJ共放出862kJ结论H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为183kJ3.化学反应过程中能量变化的原因一、反应热与焓变(1)从键能的角度分析化学反应的本质：旧键断裂，新键生成。新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热3.化学反应过程中能量变化的原因一、反应热与焓变(2)从反应物和生成物焓(H)的变化角度分析反应物总焓小于生成物总焓，反应吸热反应物总焓大于生成物总焓，反应放热二、放热反应和吸热反应放热反应吸热反应E(反应物)＞E(生成物)反应物的总能量>生成物的总能量放热反应的∆H<0，吸热反应的∆H>0反应物的总能量<生成物的总能量E(反应物)＜E(生成物)规定:放热反应的∆H为“-”,吸热反应的∆H为“＋”ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量二、放热反应和吸热反应2.常见的吸热反应与放热反应(1)常见的放热反应①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合反应④铝热反应⑤活泼金属与水、与酸的反应⑥生成沉淀的反应(2)常见的吸热反应①大多数分解反应②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应③C和CO2发生的化合反应及C和H2O(g)的反应④以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应三、热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－11.热化学方程式的概念及意义(1)概念：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式(2)意义：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，还说明了物质的“物质的量”与“能量”之间的数量关系在25℃、101kPa下，2mol气态H2与1mol气态O2反应生成1mol液态水时，放出的热量是571.6kJ三、热化学方程式2.热化学方程式的书写方法要求(1)遵循一般化学方程式的书写规则，一般不写反应条件，不标“↑”和“↓”(2)标注ΔH的正负。化学方程式后面空一格标注ΔH

若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”(3)计算ΔH的数值。根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。

单位是kJ·mol－1(4)标注各物质聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：

气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”三、热化学方程式2.热化学方程式的书写方法要求(5)标注反应的温度和压强。

25℃、101kPa，该条件可以不标注，但其他条件必须标注(6)热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数可以是整数或分数(7)热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，

若化学计量数加倍，则ΔH的数值也要加倍

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1

H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1(8)逆反应的ΔH数值与正反应的相等、符号相反三、热化学方程式3.热化学方程式与普通化学方程式的区别

普通化学方程式热化学方程式化学计量数整数可以是整数也可以是分数状态不要求注明必须在分子式后注明ΔH正负号及单位无必须注明意义表明了化学反应中的物质变化表明了化学反应中的物质变化和能量变化遵循规律原子守恒原子守恒和能量守恒【练习】写出下列反应的热化学方程式(1)1molCO完全转化为CO2放出283kJ的热量：________________________________(2)24gC(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收262.6kJ热量：__________________________________(3)16gCH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l)，放出890.3kJ热量：_______________________________(4)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态的三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式为：________________________________(5)N2(g)与H2(g)反应，生成1molNH3(g)时放出46.1kJ的热量：______________________________________(6)已知：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，请写出1molNH3分解对应的热化学方程______________________________________

(1)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1(2)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1(3)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1(4)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1(5)N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)ΔH＝－92.2kJ·mol－1(6)NH3(g)1/2N2(g)＋3/2H2(g)ΔH＝＋46.2kJ·mol－1四、焓变(ΔH)的计算方法ΔH＝反应物总键能－生成物总键能ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量物质CO2(C=O)CH4(C－H)P4(P－P)SiO2(Si－O)石墨金刚石S8(S－S)Si键数24641.5282常见物质中的化学键数目1、SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则反应S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为()A．－1780kJ·mol－1B．－1220kJ·mol－1C．－450kJ·mol－1 D．＋430kJ·mol－1B2、已知拆开1molH—H键，1molN—H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为___________________________3、已知一些化学键的键能数据如表所示：化学键

C—H

C—F

H—F F—F键能/kJ·mol

－1414

489

565

155请根据键能数据估算CH4(g)和F2(g)反应生成CF4(g)和HF(g)的热化学方程式：_______________________________________________N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)ΔH＝－1940kJ·mol－1小试牛刀A．石墨转变为金刚石是吸热反应B．白磷比红磷稳定C．S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2则ΔH1>ΔH2D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH>01、下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法中正确的是()A2、已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时吸收热量为()A．920kJ B．557kJC．436kJ D．188kJ3、白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2＝P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—PakJ/mol、P—ObkJ/mol、P=OckJ/mol]、O=OdkJ/mol。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是()A．(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1B．(4c＋12b－6a－5d)kJ·mol－1C．(4c＋12b－4a－5d)kJ·mol－1D．(4a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1CA4、根据要求，写出下列反应的热化学方程式：(1)1molC2H4(g)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1411kJ的热量(2)1molAl(s)与适量O2(g)发生反应，生成Al2O3(s)，放出834.9kJ的热量(3)2molN2(g)与2molO2(g)充分反应，生成NO(g)并吸收136kJ的热量：(4)卫星发射可用肼(N2H4)作燃料，2molN2H4(g)在足量O2(g)中燃烧，生成N2(g)和H2O(l)并放出1244kJ的热量：(5)已知1molC(石墨，s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ热量(6)1.7gNH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67kJ的热量(