化学反应中的焓变

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1、你的能量，超乎你的想象！你的能量，超乎你的想象！化学反应的焓变化学反应的焓变江苏省丹阳高级中学江苏省丹阳高级中学 叶书林叶书林一、反应热与焓变1、反应热 当生成物与反应物的温度相同时，化学反应过程中吸收或放出的热量称为化学反应的热效应，简称反应热 符号：Q生成物与反应物的温度相同 避免将使生成物温度升高或降低所引起的热量变化混入到反应热中。只有这样，反应热才真正是化学反应引起的热量变化。一、反应热与焓变2、焓变 恒压反应热：恒温、恒压条件下的热效应，符号：Qp。 科学证明： QpH一、反应热与焓变是描述系统所含能量多少的物理量。30的液态水与50的液态水100的液态水与100的水蒸气101kP

2、a的水蒸气与202kPa的水蒸气1mol液态水与2mol液态水10gNaOH+30g水混合前后注：其它条件相同。 焓与温度、压强、物质的状态、物质的量等因素有关！二、放热反应与吸热反应热量流向热量流向体系能量体系能量焓的变化焓的变化反应物反应物生成物生成物能量对比能量对比放热反应放热反应吸热反应吸热反应减小减小增大增大HH0 0HH0 0反应热反应热HH=HH生成物生成物- -HH反应物反应物二、放热反应与吸热反应燃料的燃烧燃料的燃烧中和反应中和反应金属与酸金属与酸大多数化合反应大多数化合反应放热反应放热反应大多数分解反应大多数分解反应C+HC+H2 2OOC+COC+CO2 2CuO+HCu

3、O+H2 2吸热反应吸热反应二、放热反应与吸热反应请判断下列反应的热效应2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)Mg(s)+CuSO4(aq) Cu(s)+MgSO4(aq)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)二、放热反应与吸热反应反应物反应物生成物生成物中间状态中间状态HH1 1HH2 2HH3 3旧键断裂旧键断裂新键形成新键形成吸收能量吸收能量E E1 1释放能量释放能量E E2 2H2=H1E1 H3=H2E2H =H3H1 =(H2E2) (H2E1) =E1E2焓变=反应物总键能-生成物总键能二、放热反应与吸热反应化学反应化学反应中能量变中能量变化的原因化的原因宏观角度宏观角度微

4、观角度微观角度H生成物H反应物反应物和生成物所具有的能量不同反应物和生成物所具有的能量不同旧的化学键断裂时所吸收的能量与旧的化学键断裂时所吸收的能量与新的化学键形成时所放出的能量不新的化学键形成时所放出的能量不同同E反应物E生成物已已 知知 ： NNNN键键 的的 键键 能能 是是 946kJ/mol946kJ/mol， H-HH-H键键 的的 键键 能能 是是436kJ/mol436kJ/mol，N-HN-H的键能是的键能是393kJ/mol393kJ/mol。试计算合成氨反应的焓变。试计算合成氨反应的焓变。 解：解：6 6E E(N-H)(N-H)N N2 2(g) + 3H(g) + 3

5、H2 2 (g) 2NH (g) 2NH3 3 (g) (g) HH E E(NN)(NN)3 3E E(H-H)(H-H)H H = =反应物总键能反应物总键能- -生成物总键能生成物总键能 =( =(946 + 3436 6393)kJmol946 + 3436 6393)kJmol-1-1 = = 104kJmol 104kJmol-1-1二、放热反应与吸热反应反应条件与焓变无关！二、放热反应与吸热反应判断：下列说法是否正确判断：下列说法是否正确1 1、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2 2、任何放热反应在常温条件下一定能发生反、任何放热反应在常

6、温条件下一定能发生反应应3 3、反应物和生成物所具有的总能量决定了是、反应物和生成物所具有的总能量决定了是放热还是吸热放热还是吸热4 4、吸热反应在常温时不可能发生反应、吸热反应在常温时不可能发生反应三、热化学方程式热化学方程式与化学方程式的差别2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g) 2H 2H2 2O(l) O(l) HH=-571.6kJ/mol=-571.6kJ/mol2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g) 2H 2H2 2O(g) O(g) HH=-483.6kJ/mol=-483.6kJ/molHH2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)(g)

7、H H2 2O(l) O(l) HH=-285.8kJ/mol=-285.8kJ/mol来源：课本来源：课本P2P2CaCOCaCO3 3 (s) (s) CaO(s)+CO CaO(s)+CO2 2(g) (g) HH=178.2kJ/mol=178.2kJ/mol来源：课本来源：课本P12P12（1 1）不仅表示物质变化，而且表示能量变化（焓变）；）不仅表示物质变化，而且表示能量变化（焓变）；（2 2）反应物和生成物均标明了聚集状态反应物和生成物均标明了聚集状态，用，用g g、l l、s s、aqaq分别代表气态、液态、固态、水溶液。分别代表气态、液态、固态、水溶液。（3 3）反应体系的温

8、度和压强要表明。）反应体系的温度和压强要表明。 （4 4）省略反应条件、沉淀符号）省略反应条件、沉淀符号 、气体符号、气体符号 。（5 5）化学计量数可以是整数或分数化学计量数可以是整数或分数。 （6 6）HH 的值与计量数成正比，单位始终为的值与计量数成正比，单位始终为kJ/molkJ/mol。 三、热化学方程式三、热化学方程式2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) HH=-571.6kJ/mol=-571.6kJ/mol2molH2molH2 2(g)+1molO(g)+1molO2 2(g)=2molH(g)=2molH2 2O(l) O

9、(l) HH=-571.6kJ=-571.6kJ1molH1molH2 2(g)+1/2molO(g)+1/2molO2 2(g)=1molH(g)=1molH2 2O(l)O(l)HH=-285.8kJ=-285.8kJHH2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)HH=-285.8kJ/mol=-285.8kJ/mol教材中的焓变（教材中的焓变（HH）实际是摩尔焓变（）实际是摩尔焓变（HHmolmol）。）。指按所给化学方程式的化学计量数进行指按所给化学方程式的化学计量数进行1mol1mol反应的焓变。反应的焓变。三、热化学方程式写出配平的化学方

10、程式写出配平的化学方程式标出各物质的聚集状态标出各物质的聚集状态注明焓变的正负、数值、单位注明焓变的正负、数值、单位写写标标注注训练：训练：1 1、课本、课本 P4 P4 “问题解决问题解决”； 2 2、 课本课本P3P3“交流与讨论交流与讨论”。 1 1下列对吸热反应和放热反应的理解正确的是下列对吸热反应和放热反应的理解正确的是( () )D D小试身手2 2从如图所示的某气体反应的能量变化分析，以下判从如图所示的某气体反应的能量变化分析，以下判断错误的是断错误的是 （ ） A A这是一个放热反应这是一个放热反应 B B该反应可能需要加热该反应可能需要加热 C C生成物的总能量低于反应物的总

11、能量生成物的总能量低于反应物的总能量 DD反应物比生成物更稳定反应物比生成物更稳定D D小试身手3 3在同温同压下，下列各组热化学方程式中，在同温同压下，下列各组热化学方程式中， HH2 2 HH1 1的是（的是（ ）A A2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)(g) 2H2H2 2O(g)O(g) HH1 1 2H 2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)(g) 2H2H2 2O(l)O(l) HH2 2B BS(g) + OS(g) + O2 2(g) (g) SOSO2 2(g)(g) HH1 1 S(s) + O S(s) + O2 2(g) (g) SOSO

12、2 2(g)(g) HH2 2C CCO(g) + 1/2OCO(g) + 1/2O2 2(g) (g) COCO2 2(g)(g) HH1 1 2CO(g) + O 2CO(g) + O2 2(g) (g) 2CO2CO2 2(g)(g) HH2 2DD2HCl(g)2HCl(g) HH2 2(g) +Cl(g) +Cl2 2(g) (g) HH1 1 HCl(g) HCl(g) 1/2H1/2H2 2(g) + 1/2Cl(g) + 1/2Cl2 2(g) (g) HH2 2B B小试身手4 4已知：已知：C(sC(s，金刚石，金刚石)=C(s)=C(s，石墨，石墨) ) HH=-1=-1

13、9 kJ9 kJ molmol-1-1。 C C(s(s，金刚石，金刚石)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) HH1 1C(sC(s，石墨，石墨)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) HH2 2 根据已述反应所得出的结论正确的是（根据已述反应所得出的结论正确的是（ ）A AHH1 1= =HH2 2 B BHH1 1HH2 2 C CHH1 1HH2 2 D D石墨比金刚石稳定石墨比金刚石稳定BDBD小试身手化化学学反反应应物质变化物质变化能量变化能量变化反应物反应物生成物生成物中间状态中间状态HH1 1HH2 2HH3 3旧键断裂旧键断裂新键形成新键形成吸收能量吸收能量E E1 1释放能量释放能量E E2 2热热化化学学方方程程式式焓变焓变HH3 3-H-H1 1或或E E1 1-E-E2 2（恒压（恒压反应热反应热）质量守恒质量守恒能量守恒能量守恒作业P P1111练习与实践练习与实践1-51-5。致谢Page 25THE ENDTHANK YOU江苏省丹阳高级中学江苏省丹阳高级中学叶书林