第一章第一节反应热课件上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1
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2.表述方法 燃烧是放热反应,用文字叙述燃烧热时,用正值;用ΔH表示燃烧热时,要加“-”。如CH4
的燃烧热为890 kJ/mol或CH4的燃烧热ΔH=-890 kJ/mol。
3.表示物质燃烧热的热化学方程式的书写
书写表示物质燃烧热的热化学方程式时,可燃物的化学计量数为1,以此来配平热化学方程
式,其余物质的化学计量数可以为分数。如已知C2H2的燃烧热为1 299.6 kJ/mol,则表示C2H2
知识点 3 |热化学方程式
1.热化学方程式
(1)概念:表明反应所释放或吸收热量的化学方程式。
(2)意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如N2H4(g)+O2(g)
N2(g)+2H2O(g)
ΔH=-534.4 kJ·mol-1,表示在25 ℃、101 kPa下,1 mol N2H4(g)与1 mol O2(g)完全反应生成1
)均为正四面体结构,但是1 mol上述三种物质中所含
共价键的物质的量不相同,在计算ΔH时,要注意化学键的物质的量,防止出错。
典例
下表是部分化学键的键能数据:
化学键
P—P
P—O
键能/(kJ·mol-1) 198
360
OO 498
PO x
已知1 mol白磷燃烧生成P4O10(s)的反应热ΔH=-2 982 kJ·mol-1,白磷(P4)、P4O10的结构如图所
核心知识突破
一 ΔH的计算方法
1.根据物质具有的能量计算 ΔH=E总(生成物)-E总(反应物)。 2.根据键能计算及注意事项 (1)ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出 的总能量。
(2)注意事项
①需明确反应中断键和成键情况。
如反应SiO2(s)+4HF(aq)
2.从宏观和微观的角度解释化学反应过程中能量变化的原因 (1)宏观角度
①放热反应:体系向环境释放能量,反应体系的焓减小,ΔH为负值,即ΔH<0。
②吸热反应:体系从环境中吸收能量,反应体系的焓增大,ΔH为正值,即ΔH>0。 (2)微观角度
若Q1>Q2,为吸热反应;若Q1<Q2,为放热反应。 3.ΔH的计算方法【详见定点1】
人教版（2019）高中化学选择性必修1 第一章第一节反应热
第一节 反应热
知识点 1 |反应热 焓变
1.反应热和焓变 (1)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。 (2)焓变:等压条件下的反应热等于反应的焓变,符号为ΔH,常用单位为kJ·mol-1。 (3)理解焓变和反应热的关系:等压条件下,在体系仅做体积功,不做其他功的变化过程中,化 学反应的焓变等于反应热。
mol
2.N热2(g化)和学2方m程ol式H的2O书(g写)时与,正放误热判53断4.【4 详kJ见。定点2】
知识点 4 |燃烧热 1.概念
在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,叫做该物质的燃烧热。 特别提醒 (1)可燃物的物质的量必须是1 mol;(2)可燃物燃烧的条件为101 kPa下完全燃烧; (3)可燃物完全燃烧生成的产物必须为稳定的物质,完全燃烧时不同的元素对应的稳定物 质:N→N2(g),C→CO2(g),H→H2O(l)等。
C—H键。然后根据各物质的物质的量计算其键能之和。 ③注意特殊物质的化学键(下表中化学键的物质的量均为1 mol物质所含)。
常考物质
化学键
化学键的物质的量/mol
O2
OO
1
N2
1
CO2
CO
2
Si
Si—Si
2
SiO2
Si—O
4
P4(白磷)
P—P
6
N2H4
N—N
1
N—H
4
特别提醒 Si、SiO2和P4(白磷,
SiF4(g)+2H2O(l)中,1 mol SiO2参加反应时,反应中断裂Si—O
键、H—F键各4 mol,形成Si—F键、H—O键各4 mol。
②需明确各物质的结构式。 如H2O的结构式为H—O—H,NH3的结构式为
,CH4的结构式为
,所以1 mol H2O、NH3、CH4中分别含有2 mol H—O键、3 mol N—H键、4 mol
说法对吗?
3.已知:S(s)+O2(g) 燃
SO2(g) ΔH=-297.2 kJ·mol-1,由此推断1 mol硫蒸气在氧气中完全
烧放出的热量是297.2 kJ,这种说法对吗?
4.弱酸、弱碱在水溶液中电离要吸收能量,若用等浓度和等体积的氨水代替NaOH溶液与
0.50 mol/L盐酸反应,进行中和反应反应热的测定,那么所得的ΔH< -57.3 kJ·mol-1,这种说
ห้องสมุดไป่ตู้
mol
P O键,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=(6×198+5×498) kJ·mol-1-(12×360+4x)
kJ·mol-1=
-2 982 kJ·mol-1,解得x=585。
二 热化学方程式的书写与正误判断 1.热化学方程式的书写 (1)写出反应的化学方程式。反应中各物质的化学计量数不表示分子数目,只表示物质的 量,可用整数或分数来表示。 (2)注明各物质的聚集状态。同一物质的聚集状态不同,焓变的数值及符号都可能不同。通 常用g、l、s、aq分别表示气体、液体、固体和溶液。化学式相同的同素异形体或同分异 构体除标明状态外还需标明其名称,如金刚石应表示为“C(金刚石,s)”,葡萄糖应表示为 “C6H12O6(葡萄糖,s)”,这是因为同素异形体或同分异构体的化学式虽然相同,但结构不同, 因此等物质的量时具有的能量也不同。
(3)标注ΔH和数值。放热反应的ΔH为“-”,吸热反应的ΔH为“+”,标明其数值和单位kJ/ mol;若化学计量数改变,其ΔH也要随着发生改变;热化学方程式若改变方向,其ΔH数值不变, 但需改变正、负号。
(4)注明反应时的温度和压强。反应的温度和压强不同,其ΔH也不同。对于25 ℃、101 kPa 时进行的反应,可以不用注明。 特别提醒 热化学方程式一般不写“点燃”“加热”“高温”等反应条件。由于已经注 明了物质的聚集状态,故在热化学方程式中不再用“↑”“↓”来标记气体生成物和难溶 生成物。
知识点 2 |中和反应反应热的测定 1.实验装置
2.实验步骤
(1)测量反应物温度(t1 ℃):用量筒分别量取50 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.55 mol/LNaOH 溶液,测量两溶液温度,并取其平均值记为t1 ℃。
(2)测量反应后体系温度(t2 ℃):使盐酸和NaOH溶液迅速在量热计中混合,并用玻璃搅拌器 搅拌,记录混合溶液的最高温度为t2 ℃。 (3)重复操作2次,取温度差(t2-t1) ℃的平均值作为计算依据。 3.数据处理
法对吗?
5.已知C2H5OH(l)+3O2(g)
2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 238.3 kJ/mol,据此可判断C2H5OH的
燃烧热为1 238.3 kJ/mol,这种说法对吗?
一语破的
1.不对。化学反应的反应热与温度、压强等因素有关,热化学研究表明,反应没有电能、光 能等能量形式转化时,在等压条件下的反应热等于焓变。 2.不对。常温下就能进行的反应不一定是放热反应,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热 反应;有些放热反应需加热才能进行,如碳的燃烧。 3.不对。1 mol硫蒸气的能量高于1 mol硫固体,所以1 mol硫蒸气在氧气中完全燃烧放出的 热量大于297.2 kJ。 4.不对。由于NH3·H2O的电离吸热,故所得的ΔH>-57.3 kJ·mol-1。 5.不对。表示燃烧热时要生成稳定的物质,而该热化学方程式中H2O(g)对应的不是水的稳 定状态,故由该反应无法判断C2H5OH的燃烧热。
示,则上表中x为 (C )
A.486 C.585
B.243 D.292
思路点拨 理解键能的含义→反应中断键种类和数目→成键种类和数目→ΔH的计算→P O
键的键能。
解析 根据已知条件可写出P4(s)燃烧生成P4O10(s)的热化学方程式:P4(s)+5O2(g)
P4O10(s)
ΔH=-2 982 kJ·mol-1,反应中断裂6 mol P—P键和5 mol O O键,形成12 mol P—O键和4
燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)+ 5O2(g)
2
2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 299.6 kJ/mol。
知识辨析
1.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,所以化学反应的焓变就是化学反
应的反应热,这种说法对吗?
2.常温下就能进行的反应一定是放热反应,需要加热才能进行的反应一定是吸热反应,这种
2.热化学方程式的正误判断
0.025
0.025
0.025 mol,则生成1 mol H2O时放出的热量为
=
kJ。
4.实验注意事项 (1)防止热量散失。隔热层隔热效果要好,液体混合要迅速,不能用金属棒代替玻璃搅拌 器。 (2)实验时使用强酸、强碱的稀溶液,且量取液体体积要准确。 (3)实验中使用同一温度计,测完一种溶液的温度后,温度计需水洗并擦干再去测量另一溶 液的温度,以减小实验误差。 (4)数据处理时,应将误差较大的数据舍去,通常取3次实验数据的平均值,进行计算。
所用盐酸和NaOH溶液均为稀溶液,近似认为其密度为1 g·cm-3,即盐酸和NaOH溶液的
质量均为50 g,反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,生成n(H2O)=0.50 mol/L×0.0
5 L=
(m酸 m碱 ) c (t2 t1) ℃ 0.418 (t2 t1)
的燃烧热为890 kJ/mol或CH4的燃烧热ΔH=-890 kJ/mol。
3.表示物质燃烧热的热化学方程式的书写
书写表示物质燃烧热的热化学方程式时,可燃物的化学计量数为1,以此来配平热化学方程
式,其余物质的化学计量数可以为分数。如已知C2H2的燃烧热为1 299.6 kJ/mol,则表示C2H2
知识点 3 |热化学方程式
1.热化学方程式
(1)概念:表明反应所释放或吸收热量的化学方程式。
(2)意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如N2H4(g)+O2(g)
N2(g)+2H2O(g)
ΔH=-534.4 kJ·mol-1,表示在25 ℃、101 kPa下,1 mol N2H4(g)与1 mol O2(g)完全反应生成1
)均为正四面体结构,但是1 mol上述三种物质中所含
共价键的物质的量不相同,在计算ΔH时,要注意化学键的物质的量,防止出错。
典例
下表是部分化学键的键能数据:
化学键
P—P
P—O
键能/(kJ·mol-1) 198
360
OO 498
PO x
已知1 mol白磷燃烧生成P4O10(s)的反应热ΔH=-2 982 kJ·mol-1,白磷(P4)、P4O10的结构如图所
核心知识突破
一 ΔH的计算方法
1.根据物质具有的能量计算 ΔH=E总(生成物)-E总(反应物)。 2.根据键能计算及注意事项 (1)ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出 的总能量。
(2)注意事项
①需明确反应中断键和成键情况。
如反应SiO2(s)+4HF(aq)
2.从宏观和微观的角度解释化学反应过程中能量变化的原因 (1)宏观角度
①放热反应:体系向环境释放能量,反应体系的焓减小,ΔH为负值,即ΔH<0。
②吸热反应:体系从环境中吸收能量,反应体系的焓增大,ΔH为正值,即ΔH>0。 (2)微观角度
若Q1>Q2,为吸热反应;若Q1<Q2,为放热反应。 3.ΔH的计算方法【详见定点1】
人教版（2019）高中化学选择性必修1 第一章第一节反应热
第一节 反应热
知识点 1 |反应热 焓变
1.反应热和焓变 (1)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。 (2)焓变:等压条件下的反应热等于反应的焓变,符号为ΔH,常用单位为kJ·mol-1。 (3)理解焓变和反应热的关系:等压条件下,在体系仅做体积功,不做其他功的变化过程中,化 学反应的焓变等于反应热。
mol
2.N热2(g化)和学2方m程ol式H的2O书(g写)时与,正放误热判53断4.【4 详kJ见。定点2】
知识点 4 |燃烧热 1.概念
在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,叫做该物质的燃烧热。 特别提醒 (1)可燃物的物质的量必须是1 mol;(2)可燃物燃烧的条件为101 kPa下完全燃烧; (3)可燃物完全燃烧生成的产物必须为稳定的物质,完全燃烧时不同的元素对应的稳定物 质:N→N2(g),C→CO2(g),H→H2O(l)等。
C—H键。然后根据各物质的物质的量计算其键能之和。 ③注意特殊物质的化学键(下表中化学键的物质的量均为1 mol物质所含)。
常考物质
化学键
化学键的物质的量/mol
O2
OO
1
N2
1
CO2
CO
2
Si
Si—Si
2
SiO2
Si—O
4
P4(白磷)
P—P
6
N2H4
N—N
1
N—H
4
特别提醒 Si、SiO2和P4(白磷,
SiF4(g)+2H2O(l)中,1 mol SiO2参加反应时,反应中断裂Si—O
键、H—F键各4 mol,形成Si—F键、H—O键各4 mol。
②需明确各物质的结构式。 如H2O的结构式为H—O—H,NH3的结构式为
,CH4的结构式为
,所以1 mol H2O、NH3、CH4中分别含有2 mol H—O键、3 mol N—H键、4 mol
说法对吗?
3.已知:S(s)+O2(g) 燃
SO2(g) ΔH=-297.2 kJ·mol-1,由此推断1 mol硫蒸气在氧气中完全
烧放出的热量是297.2 kJ,这种说法对吗?
4.弱酸、弱碱在水溶液中电离要吸收能量,若用等浓度和等体积的氨水代替NaOH溶液与
0.50 mol/L盐酸反应,进行中和反应反应热的测定,那么所得的ΔH< -57.3 kJ·mol-1,这种说
ห้องสมุดไป่ตู้
mol
P O键,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=(6×198+5×498) kJ·mol-1-(12×360+4x)
kJ·mol-1=
-2 982 kJ·mol-1,解得x=585。
二 热化学方程式的书写与正误判断 1.热化学方程式的书写 (1)写出反应的化学方程式。反应中各物质的化学计量数不表示分子数目,只表示物质的 量,可用整数或分数来表示。 (2)注明各物质的聚集状态。同一物质的聚集状态不同,焓变的数值及符号都可能不同。通 常用g、l、s、aq分别表示气体、液体、固体和溶液。化学式相同的同素异形体或同分异 构体除标明状态外还需标明其名称,如金刚石应表示为“C(金刚石,s)”,葡萄糖应表示为 “C6H12O6(葡萄糖,s)”,这是因为同素异形体或同分异构体的化学式虽然相同,但结构不同, 因此等物质的量时具有的能量也不同。
(3)标注ΔH和数值。放热反应的ΔH为“-”,吸热反应的ΔH为“+”,标明其数值和单位kJ/ mol;若化学计量数改变,其ΔH也要随着发生改变;热化学方程式若改变方向,其ΔH数值不变, 但需改变正、负号。
(4)注明反应时的温度和压强。反应的温度和压强不同,其ΔH也不同。对于25 ℃、101 kPa 时进行的反应,可以不用注明。 特别提醒 热化学方程式一般不写“点燃”“加热”“高温”等反应条件。由于已经注 明了物质的聚集状态,故在热化学方程式中不再用“↑”“↓”来标记气体生成物和难溶 生成物。
知识点 2 |中和反应反应热的测定 1.实验装置
2.实验步骤
(1)测量反应物温度(t1 ℃):用量筒分别量取50 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.55 mol/LNaOH 溶液,测量两溶液温度,并取其平均值记为t1 ℃。
(2)测量反应后体系温度(t2 ℃):使盐酸和NaOH溶液迅速在量热计中混合,并用玻璃搅拌器 搅拌,记录混合溶液的最高温度为t2 ℃。 (3)重复操作2次,取温度差(t2-t1) ℃的平均值作为计算依据。 3.数据处理
法对吗?
5.已知C2H5OH(l)+3O2(g)
2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 238.3 kJ/mol,据此可判断C2H5OH的
燃烧热为1 238.3 kJ/mol,这种说法对吗?
一语破的
1.不对。化学反应的反应热与温度、压强等因素有关,热化学研究表明,反应没有电能、光 能等能量形式转化时,在等压条件下的反应热等于焓变。 2.不对。常温下就能进行的反应不一定是放热反应,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热 反应;有些放热反应需加热才能进行,如碳的燃烧。 3.不对。1 mol硫蒸气的能量高于1 mol硫固体,所以1 mol硫蒸气在氧气中完全燃烧放出的 热量大于297.2 kJ。 4.不对。由于NH3·H2O的电离吸热,故所得的ΔH>-57.3 kJ·mol-1。 5.不对。表示燃烧热时要生成稳定的物质,而该热化学方程式中H2O(g)对应的不是水的稳 定状态,故由该反应无法判断C2H5OH的燃烧热。
示,则上表中x为 (C )
A.486 C.585
B.243 D.292
思路点拨 理解键能的含义→反应中断键种类和数目→成键种类和数目→ΔH的计算→P O
键的键能。
解析 根据已知条件可写出P4(s)燃烧生成P4O10(s)的热化学方程式:P4(s)+5O2(g)
P4O10(s)
ΔH=-2 982 kJ·mol-1,反应中断裂6 mol P—P键和5 mol O O键,形成12 mol P—O键和4
燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)+ 5O2(g)
2
2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 299.6 kJ/mol。
知识辨析
1.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,所以化学反应的焓变就是化学反
应的反应热,这种说法对吗?
2.常温下就能进行的反应一定是放热反应,需要加热才能进行的反应一定是吸热反应,这种
2.热化学方程式的正误判断
0.025
0.025
0.025 mol,则生成1 mol H2O时放出的热量为
=
kJ。
4.实验注意事项 (1)防止热量散失。隔热层隔热效果要好,液体混合要迅速,不能用金属棒代替玻璃搅拌 器。 (2)实验时使用强酸、强碱的稀溶液,且量取液体体积要准确。 (3)实验中使用同一温度计,测完一种溶液的温度后,温度计需水洗并擦干再去测量另一溶 液的温度,以减小实验误差。 (4)数据处理时,应将误差较大的数据舍去,通常取3次实验数据的平均值,进行计算。
所用盐酸和NaOH溶液均为稀溶液,近似认为其密度为1 g·cm-3,即盐酸和NaOH溶液的
质量均为50 g,反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,生成n(H2O)=0.50 mol/L×0.0
5 L=
(m酸 m碱 ) c (t2 t1) ℃ 0.418 (t2 t1)