鲁科版高二化学选修4_《化学反应的热效应》参考课件2

常见的吸热反应有哪些？
常见的吸热反应: ①铵盐与碱的反应； ②C、H2、CO等还原金属氧化物的反应； ③大部分分解反应。
反应过程如图表示,则此反应
能 反应物 量
是放热反应还是吸热反应？
反应物与生成物总能量的差值 表示什么？ 反应热。
生成物
反应过程
（放热反应） 用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支——热化学。
g：气态,l：液态,s：固态,aq：水溶液中的溶质。
3.ΔH后一般要用括号注明反应温度； ΔH的单位是kJ·mol-1或J·mol-1；放热反应必须写上“－” （负号）。 4.ΔH数值大小与系数成正比。
5.可逆反应的正反应与逆反应的ΔH数值相同，符号相反。
例.1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl， 放出184.6 kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。
Δ H1= Δ H2+Δ H3 【答案】
CO(g)+
1 2
O2(g)
△H2
△H3
C(s)+O2(g) △H1
CO2(g)
△H2= △H1-△H3 =-393.5 kJ·mol-1-(-283.0 kJ·mol-1) =-110.5 kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)====CO(g) △H=-110.5 kJ·mol-1
4.物质的固有能量与焓变的关系图
5.热化学方程式书写的注意事项：
(1)每种物质后加括号注明物质的状态。 g：气态, l：液态,s：固态,aq：水溶液中的溶质。
(2)热化学方程式中的系数不表示分子个数，可以是分数。
(3)Δ H的单位是kJ·mol-1或J·mol-1；放热反应必须写上 “－”（负号）。 (4)Δ H数值大小与系数成正比。 (5)可逆反应的正反应与逆反应的Δ H数值相同，符号相反。
例题：C（s）+ 1/2O2（g）====CO（g） Δ H 2=？ 因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成， 因此这个反应的Δ H无法直接测得。我们就可以借助盖斯 定律设计方案计算该反应的Δ H。 已知： (1)C(s)+O2(g)====CO2(g) Δ H1=–393.5 kJ·mol-1 (2)CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g) Δ H3=–283.0 kJ·mol-1
1.不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应焓变 是相同的。 2.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与 反应的途径无关。
有些化学反应的反应热很难直接测得，可通过盖斯定 律计算其反应热数据。
3．盖斯定律应用的过程方法： （1）写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)； （2）乘以适当的系数，通过加减逐一消去“过渡物质”； （3）导出目标方程式Δ H 的“运算式”。
ΔH=－890 kJ·mol-1 D.1/2CH4 (g)＋O2(g) ====1/2CO2(g)＋H2O(l)
ΔH=－890 kJ·mol-1
2.已知在1×105 Pa，298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气
放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是( A )
A.H2O(g)====H2(g)＋1/2O2(g) B.2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l) C.H2(g)＋1/2O2(g)====H2O(g) D.2H2(g)＋O2(g)====2H2O(g)
二、常见反应热计算的题型
1.根据热化学方程式的系数直接计算 【例1】25 ℃、101 kPa时，使1.0 g钠与足量的氯气反 应，生成氯化钠晶体并放出17.87 kJ的热量，求生成 1 mol氯化钠的反应热。
【解析】2Na(s)+Cl2(g)====2NaCl(s) △H=-a kJ·mol-1
让我好好想想
H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l) ΔH (298 K) =-285.8 kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH(298 K)=-571.6 kJ·mol-1 1.要标明物质的状态，方程式后注明能量变化。 2.既能表明反应中的物质变化，又能表明能量变化。
Δ H(298 K)＝＋242 kJ·mol－1 Δ H(298 K)＝－484 kJ·mol－1 Δ H(298 K)＝＋242 kJ·mol－1 Δ H(298 K)＝＋484 kJ·mol－1
3.相同温度时,下列两个反应的反应热分别用ΔH1、ΔH2
表示，其关系正确的是（ D ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
①H2(g)+
1.沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧 生成CO2和H2O时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正
确的是（ C ）
A.2CH4 (g)＋4O2(g)====2CO2 (g)＋4H2O (l) ΔH=+890 kJ·mol-1
B.CH4＋2O2====CO2＋H2O ΔH =－890 kJ·mol-1 C.CH4(g)＋2O2 (g)==== CO2 (g)＋2H2O(l)
2.焓变（Δ H）： 用反应物总焓、产物总焓的差值表示的反应热。 单位：kJ·mol-1 因为 Q >0为吸热反应，Q <0为放热反应， 所以 当ΔH ＞0时，为吸热反应。 当ΔH ＜0时，为放热反应。
能 量 反应物
能
量
生成物
放热反应 Q<0
生成物
吸热反应
Q>0
反应物
反应过程（I）
正吸负放
ΔH < 0
T：表示热力学温度（K）
（kJ·K-1·kg-1）
Q>0 吸热反应
Q<0 放热反应
中和反应反应热的测定
1.向量热计内筒中加入1.0 mol·L-1的盐 酸100 mL，盖上杯盖，插入温度计，匀 速搅拌后记录初始温度T1。 2.向250 mL的烧杯中加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液100 mL，调节其温度与量热计 中盐酸的温度相同。
目标方程式为： N2H4(l)+NO2(g)====3/2N2(g)+2H2O(l) Δ H = ？ 【解析】要消去的物质为O2，将方程式整理为： ①N2H4(l)+O2(g)====N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-622 kJ·mol-1 ②2NO2(g)====N2(g)+2O2(g) ΔH1 =-68 kJ·mol-1 【答案】ΔH=-622 kJ·mol-1+(-68 kJ·mol-1)/2= -656 kJ·mol-1 N2H4(l)+NO2(g)====3/2N2(g)+2H2O(l) △H =-656 kJ·mol-1
简易量热 计示意图
（为使中和反应充分进行，可以使酸或碱略过量）
已记录初始温度T1。 3.快速将烧杯中的碱液倒入量热计 中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体 系达到的最高温度T2。
4.假设 溶液的比热 等于 水的比热 (忽略量热计的热容)，根据溶液温度 升高的数值，计算此中和反应的反应热。
简易量热计
用同样的方法测量2组与3组中的中和反应的反应热。
ΔH3= ?-110.5 kJ·mol-1
=-393.5 kJ·mol-1+ 283.0 kJ·mol-1
=-110.5 kJ·mol-1
如图，由A转化成B，可以一步完成，也可以通过C，两步完成 。虽然转化的途径不同，但是反应的反应热（焓变）相同。
Δ H＝ Δ H1+ Δ H2
一、盖斯定律的内容
三、热化学方程式的含义和书写注意事项：
2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH(298 K)=-571.6 kJ·mol-1 含义：2 mol氢气和1 mol氧气充分反应生成2 mol液态水， 释放能量571.6 kJ。 注意事项： 1.反应方程式中各物质系数仅表示物质的量，不表示分 子个数，可以是分数。 2.每种物质后加括号注明物质的状态。
46 g
2 mol
a kJ
1.0 g
17.87 kJ
a =17.87 × 46 kJ =822.02 kJ
生成1 mol氯化钠的△H=-a/2 kJ·mol-1=-411.01 kJ·mol-1
2.应用盖斯定律，进行热化学方程式计算
【例2】 已知：N2(g)+2O2(g)====2NO2(g) Δ H1=68 kJ·mol-1 N2H4(l)+O2(g)====N2(g)+2H2O(l) Δ H2=-622 kJ·mol-1 火箭发射时用肼N2H4(l)作燃料，NO2作氧化剂，反应生成 N2(g)和H2O(l)，写出该反应的热化学方程式。
一、反应热
为了定量描述化学反应释放或吸收的热能， 化学上规定，当化学反应在一定的温度下进行时， 反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效 应，简称 反应热 。
用Q表示
化学反应的热效应Q是可以测量和计算的。
Q=－C(T2－T1)
Q= -cm(T2－T1)
C：表示体系的热容（J·K-1） c：表示比热容
ΔH (298 K)=+131.5 kJ·mol-1
5.在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的热化学方程式为： 2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) Δ H=–572 kJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) Δ H=-890 kJ·mol-1 由1 mol 氢气和2 mol甲烷组成的混合气体在上述条件下 完全燃烧时放出的热量为多少？
H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g) ∆H =-184.6 kJ·mol-1
1.反应热：用Q表示。反应吸热，Q为正值；反应放热，Q 为负值。可用Q=-C(T2-T1)计算反应热。 2.焓（H）：是物质具有的能量，是物质固有的性质。 3.焓变(Δ H)：用反应产物总焓与反应物总焓的差值表示的 反应热。 Δ H=H（反应产物）–H（反应物） Δ H：单位：kJ·mol -1 正吸负放
反应过程（II）
ΔH > 0
Δ H =生成物总焓–反应物总焓
下列方程式属于热化学方程式：
H2(g)+
1 2
O2(g)====H2O(l)
ΔH(298
K)=-285.8
kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)==== 2H2O(l) ΔH(298 K)=-571.6 kJ·mol-1
与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？
1 2
O2(g)====H2O(g)
②2H2O(g)====2H2(g)+O2(g)
Δ H1= -Q1 kJ·mol-1 ΔH2=+Q2 kJ·mol-1
A.Q1>Q2 C.2Q1<Q2
B.Q1=Q2
D.1
2
Q2=Q1
4.298 K 时，1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol CO 和1 mol H2，需吸收131.5 kJ的热量。写出此反应的热 化学方程式。 C(s)+H2O(g)====H2(g)+CO(g)
2066 kJ
第2课时 反应焓变的计算
1.掌握盖斯定律的内容； 2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
已知以下3个热化学方程式，体会反应热的关系： ①C(s)+O2(g)====CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 ②CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1 ③C(s)+1/2O2(g)====CO(g) ΔH3= ?
第1章 化学反应与能量转化
第1节 化学反应的热效应
第1课时 化学反应的反应热、焓变
1.了解反应热的概念。 2.学习如何测定中和反应的反应热。 3.理解焓与焓变。 4.熟练掌握热化学方程式的书写特点。
常见的放热反应有哪些？ 常见的放热反应：
①所有可燃物的燃烧反应，例如H2在Cl2中燃烧; ②酸碱中和反应； ③金属与酸的反应； ④铝热反应； ⑤大部分化合反应，例如CaO+H2O====Ca(OH)2。
实验
初始温度T1 最高温度T2 反应热
1组 NaOH溶液与盐酸
2组 KOH溶液与盐酸 3组 NaOH溶液与硝酸
T2-T1相同
相同
为什么三个反应的热效应相同?
1.反应的实质相同：H+ + OHˉ==== H2O。 2.所用溶液的体积相同，溶液中H＋和OH－的浓度相同， 即H＋和OH－的量相同。 3.反应温度的变化值相同。
二、焓与焓变
物质具有能量，是物质固有的性质。 1.焓（H）：是与体系的内能等有关的一种物理量。
焓的单位：kJ·mol-1 含义：物质具有焓的多少与物质的量的多少有关，与物 质的状态和温度联系密切。
压强不变条件下的化学反应，如果不做非体积功 (即没有转化为电能、光能等其他形式的能)，则该反应 的反应热等于反应前后物质的焓变，即Δ H = Qp。
C(s) Δ H1
Δ H3 ΔH2
CO(g)
CO2(g)
ΔH3=ΔH1-ΔH2
①C(s)+O2(g)====CO2(g)
ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②CO(g)+1/2O2(g)==== CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1
③C(s)+1/2O2(g)====CO(g) 【答案】 ΔH3 =ΔH1-ΔH2