化学反应热与能量变化

2．书写要点： ①要注明反应物和生成物的 聚集状态，如 s 、 l 、 g ， 因为状态 不同所具有的 能量 也不同，同种物质不同 状态所具有的能量大小关系为 A(g)>A(l)>A(s) 。 若在溶液中的反应，溶液中的溶质用 aq 表示 -” + 代表吸热， - 代 ②要注明ΔH的 “单位”和“+”“ ， 表放热，注意 + 不能省略，无论热化学方程式中化学 KJ/mol ，但△H 计量数为多少，△H的单位总是 的数值与反应式中的系数成比例 物质的量 ③热化学方程式中各物质前的化学计量数表示 不 表示 分子数 ,因而系数可以是 整数 ，也可是 分数 。 ④不需注明 反应条件 。 25℃101kPa ⑤要注明 温度和压强 ，不注明的指 时的数据。
反馈练习
1、氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰， 已知破坏1molH-H键消耗的能量为Q1kJ， 破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成 1molH-O键释放的能量为Q3kJ。 下列关系式中正确的是（ B ） A. 2Q1 + Q2 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3 C. Q1 + Q2 < Q3 D. Q1 + Q2 = Q3
问题探究四
继续观察下列表示氢气在氧气中燃烧 生成水的反应热效应的化学方程式，在热 化学方程式中，各物质的后面为什么要标 明该物质的聚集状态呢？
2H2（g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6KJ/mol
2H2（g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6KJ/mol
原因:
(3)反应的焓变与反应物及生成物 的聚集状态有关; 此外,反应的焓变还与反应温 度、压强有关(若不注明则表示在 298K、101kPa下).
【思考】 宏观和微观之间有无联系？ 两者联系：
键能越大，物质越稳定，所具有的能量就越低 【例题】 已知：C(石墨)→C(金刚石) ΔH＞0，则可以判 断 （ C ） A．金刚石比石墨稳定 B．一样稳定 C．石墨比金刚石稳定 D．无法判断
【概念辨析】
• 下列说法不正确的是 ( BCF ) • A、化学反应除了生成新物质外，还伴随着能 量的变化 • B、放热反应不需要加热即可发生 • C、需要加热条件的化学反应都是吸热反应 • D、化学反应是吸热还是放热决定于生成物具 有总能量和反应物具有总能量 • Ｅ、分解反应肯定是吸热反应 • Ｆ、可燃物的燃烧放出热量 • G、一个具体的化学反应不是吸热反应就是放 热反应
D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=+b kJ/mol
2.热化学方程式的意义
质→量→能
1）表示什么物质参加反应，结果生成什么物质 2）反应物和生成物之间的质量比、物质的量比
3）反应物完全变成生成物后所放出或吸收的热量。
如：热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-QkJ/mol
2H2（g）+ O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6KJ/mol H2（g)+1/2 O2(g)=H2O(l) △H=－285.8KJ/mol
原因:
(1)热化学方程式中各物质前面的化学计 量数仅表示反应过程中物质的物质的量, 并不表示物质的分子或原子数.因此可以 是整数或分数.
（2）反应的焓变与物质前的计量数有关; 同一化学反应，热化学方程式中同一物质 的化学计量数和△H成正比.
[总结]书写热化学方程式注意事项:
（1）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、 l、s分别代表气态、液态、固态。 （2）方程式右端用△H 标明恒压条件下反应放 出或吸收的热量，放热为负，吸热为正。
（3）热化学方程式中各物质前的化学计量数不 表示分子个数，只表示物质的量，因此可以是整 数或分数。
（4）对于相同物质的反应，当化学计量数不同 时，其△H 也不同，即△H 的值与计量数成正比, 当化学反应逆向进行时,数值不变,符号相反。
2．在同温同压下，下列各组热化学方程 式中Q2>Q1(Q1 Q2均大于零)的是（ B ） A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) △H=-Q2 B. C(s)+1/2O2(g)=CO (g) △H=-Q1 C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-Q2 C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-Q2 D. S(g)+O2(g)=SO2 (g) △H=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-Q2
D.吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也 能发生反应.
[练习] 1、下列变化中，属于放热反应的是( B ) A.Ba(OH)2· 8H2O与NH4Cl的反应 B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧 C.灼热的碳与二氧化碳的反应 D.氯化铝的水解 2、下列变化中，属于吸热反应的是( D ) A.氮气与氢气合成氨 B.酸碱中和 C.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫 D.焦炭与高温水蒸气反应
CaCO3高温分解
问题探究一
为什么有的反应会放出热量有的需要 吸收热量呢？
一个确定的化学反应在发生过程中是 吸收能量还是放出能量，决定于
反应物的总能量与生成物的总 能量的相对大小。
反应过程中能量变化曲线图：
能 量 生成物 能 量 反应物
吸收 热量
放出 热量
反应物
生成物 图2
图1
总结:
反应物的能量之和
4、已知
（1）H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol
（2）2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol
（3） H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol （4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) 则a、b、c、d的关系正确的是 A、a<c<0 B、b>d>0 ΔH4 = d kJ/mol C 。
二、放热反应和吸热反应
1.吸热反应
化学反应中 吸收 热量的反应
2.放热反应
化学反应中 放出 热量的反应
2、常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应
所有的燃烧反应
所有的中和反应 活泼金属与酸的反应 大多数化合反应： 如生石灰溶于水
C+CO2
C+H2O
Ba(OH)2· 8H2O+NH4Cl
大多数分解反应:如
练习： （05全国卷I 第13题 ）．已知充分燃烧a g 乙炔气体时 生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ， 则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A
A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－4b kJ/mol B. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=+2b kJ/mol C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－2b kJ/mol
问题探究二 化学反应的本质是什么？
化学键的断裂和形成
旧键断裂需要 吸 收 能量， 新键形成会 放 出 能量。
所以：一个化学反应是放热还是吸热
取决于所有断键吸收的总能量与所有 形成新键放出的总能量的相对大小
规律总结: △H =∑E(反应物) - ∑E(生成物)
观下列示意图：
1、从该图你获得什么信息？ 2、你能计算出该反应过程中能量 的变化为多少吗？
三、热化学方程式
1.概念:表示化学反应中放出或
吸收的热量的化学方程式.
2.意义:既能表示化学反应中
的物质变化,又能表示化学反 应中的能量变化.
问题探究三
请观察下列表示氢气在氧气中燃烧 生成水的反应热效应的化学方程式，在 第二个热化学方程式中，O2前的计量数 为什么可以用分数表示呢？相同条件下 的同一个反应△H的数值与化学计量数有 何关系呢?
生成物的能量之和
Q反
（1）若Q反> Q生， 放出能量 （2）若Q反< Q生，吸收能量
Q生
放热反应
吸热反应
△H =∑Q(生成物) - ∑Q(反应物)
概念辨析
下列说法正确的是:( CD ) A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应; B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应; C.反应物和生成物所具有的总能量决定了是放 热还是吸热;
的含义为： 生成4molH-O键时，放出QkJ的能量。 。
250C,一个大气压时，2molH2与1molO2完全反 应生成2mol液体水，放出QkJ的热量。
可逆反应SO2(g)+ 1/2O2(g) SO3(g) △H = ―98.32kJ／mol，
ΔH表示 .
4、常见题型
①热化学方程式的书写及判断： 【例1】在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成 CO2和水时放热22.68kJ。写出该反应的热化学方 程式为____________________________
1 化学反应与能量的变化
一、反应热 焓变
1、定义： 化学反应过程中放出或吸收的热量叫 做化学反应的反应热. 在恒温、恒压的条件下，化学反应过程 中所吸收或释放的热量称为反应的焓变。
2、符号：△H 3、单位：kJ· mol-1
4、规定：吸热反应:△H > 0 或者值为“+” 放热反应:△H < 0 或者值为“-”
固态
吸热
吸热
液态
吸热
气态
H2（g)+ H2（g)+
1 O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/mol 2
1 2
O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol
∴H2O(l)═H2O(g)；△H=+44KJ/mol
3）热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量不表示分 子数,因而必要时可用简单分数。一般出现分数时是以某一反应物 或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。
C、2a=b< 0 D、2c=d>0
5、(2003· 江苏)已知在25℃、101kPa下，1g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放 出48.40kJ 热量。表示上述反应的热化学方程 式正确的是 ( B ) A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g) △H= - 48.40kJ· mol -1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l) △H= - 5518kJ· mol -1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) △H= + 5518kJ· mol -1 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l) △H= - 48.40kJ· mol -1
4） △H的表示： 热化学方程式中的△H的“＋”与“－”一定要注明， “＋”代表吸热， “－”代表放热 无论热化学方程式中化学计量数为多少，△H的单位 总是KJ/mol，但△H的数值与反应式中的系数成比 例
[问题解决]写出下列反应的热化学方程式：
1、N2 (g)与H2 (g)反应生成1molNH3 (g) ， 放出46.1KJ热量。 2、1molC2H5OH (l)完全 燃烧生成CO2 (g) 和H2O (l) ，放出1366.8KJ热量。 3、2molC2H2 (g)在O2 (g)中完全燃烧生成CO2 (g)和H2O (l) ，放出2598.8KJ热量 4、1molC（石墨）与适量H2O (g)反应生成CO (g)和H2 (g) ，吸收131.3KJ热量。
H2（g）+Cl2(g)=2HCl(g)；△H=－184.6KJ/mol
1 1 H （ g ） + 2 2 2
Cl2(g)=HCl(g)；△H=－92.3KJ/mol
2H2（g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=－571.6KJ/mol
H2（g)+
1 O (g)=H O(l) ；△ H= － 285.8KJ/mol 2 2 2
[交流讨论]:Page 4
3.书写步骤: (1)正确写出配平的化学方程式;
(2)注明反应物和生成物的状态;
(3)标明反应的焓变△H(注意单位和+、-）;
(4)注明反应的温度和压强(若不注明则表 示在298K、101kPa下) ;
书写热化学方程式应注意以下几点 1）要注明温度和压强: 反应放出或吸收的热量的多少 与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指 101kPa和25℃时的数据。 2）反应物和生成物要注明聚集状态: 因为物质的聚 集状态不同所含的能量也不同。