1.1化学反应的热效应

8．下列热化学方程式书写正确的是( ) A．2SO2+O2 = 2SO3 ；H =－196．6 kJ· -1 mol B．H2 (g)+1/2O2 (g) = H2O(l)H =－285．8 kJ· -1 mol C．2H2 (g)+O2 (g) = 2H2O(l)；H =－571．6 kJ D．C(s)+O2 (g) = CO2 (g)；H = +393．5 kJ· mol-1
反应物
定义 形成原因 与化学键强弱 关系
2.图像表示
反应物 反应过程 生成物 反应过程
吸热反应
放热反应
一、化学反应的反应热
3.常见的放热反应和吸热反应
⑴常见的放热反应 ①活泼金属与水或酸的反应。如2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑ ②酸碱中和反应。如2KOH+H2SO4＝K2SO4+2H2O ③燃烧反应。如C、CO、C2H5OH等到的燃烧 ④多数化合反应。如Na2O+H2O ＝2NaOH，SO3+H2O=H2wenku.baidu.comO4
(1)反应热的意义: 描述化学反应释放或吸收热量的物理量. (2)反应热的定义: 化学反应在一定温度下进行时,反应所释放或吸收的热量. (3)反应热的符号: Q. mol (4)反应热的单位: kJ· -1. 2.反应热数据的实验测定 (1)仪器: 量热计 (2)步骤(以测定HCl+NaOH=NaCl+H2O中和反应的反应热为例): ①向量热计内加入一定量的盐酸,用温度计测量初始温度T1; ②向量热计中加入稍过量的NaOH溶液,充分反应,记录体系的最高温度; ③根据反应热计算公式Q=-C(T2-T1)计算出反应热. (3) 若用KOH代替NaOH,HNO3代替HCl,当对应物质的量相同时,测定的反应热 相同. (4)由此得出结论:对于强酸和强碱在溶液中发生的中和反应,由于其实质是 H++OH-=H2O,当H+和OH-的物质的量相同时,若反应温度又相同,则反应热相同. 吸热反应Q为正值,放热反应Q为负值.
(２)根据盖斯定律，热化学方程式可以直接相加减，焓变的数值随之进行相加减．
(３)利用盖斯定律，可以间接计算一些无法直接测得的反应的焓变． ［例6］试利用298Ｋ时下述反应焓变的实验数据，计算在此温度下 C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)的焓变． 已知：C(s)+O2(g)＝CO2(g); △H1＝－393.5kJ/mol CO(g)+1/2O2＝CO2(g); △H2＝－283.0kJ/mol △H3＝ △H1－ △H2 ＝ －393.5kJ/mol ＋283.0kJ/mol＝－110.5kJ/mol
一、化学反应的反应热
1.放热反应和吸热反应的比较
类型 比较
(一)吸热反应与放热反应
放热反应
有热量放出的化学反应 反应物具有的总能量大于生 成物具有的总能量 生成物分子成键时释放出的 总能量大于反应物分子断裂 旧键时吸收的总能量
能量 生成物 能量
吸热反应
吸收热量的化学反应 反应物具有的总能量小于生 成物具有的总能量 生成物分子成键时释放出的 总能量小于反应物分子断裂 旧键时吸收的总能量
【例7】已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为 C(金刚石，s)+O2(g) ＝CO2(g);ΔH=－395.41 kJ· -1, mol
C(石
墨，s)+O2(g) ＝CO2(g) ; ΔH=－393.51 kJ· -1, mol
-1。
C(金刚石，s)＝C(石墨，s)；ΔH=－1.90 kJ· mol 则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为____________________________。
石墨 由此看来更稳定的碳的同素异形体为________。
若取金刚石和石墨的混合晶体共1 mol 在O2中完全燃烧，产生热量为Q kJ,则
395.41－Q 金刚石和石墨的物质的量之比为_________（用含Q的代数式表示）。 Q－393.51
[思路解析]由盖斯定律，要得到金刚石和石墨的转化关系，可将两个热化学方程 式相减即得，C（金刚石，s）－C(石墨，s)=0。 ΔH3=ΔH1－ΔH2=－395.41 kJ· -1+393.51 kJ· -1=－1.90 kJ· -1。 mol mol mol 即C（金刚石，s）＝C（石墨，s) ΔH=－1.90 kJ· -1。 mol 可见金刚石转化为石墨放出热量，说明石墨的能量更低，较金刚石稳定。 n(金刚石) n(石 墨) Q－393.51 395.41－Q
[例3]50mL 0.5mol/L盐酸与50mL 0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装 例1
置中进行中和反应.通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热,回答 温度计 下列问题:
硬纸板
碎纸屑
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 . (2)烧杯间塞满碎纸条的作用是 减少实验过程中的热量损失 ． (3)大烧杯上如果不盖硬纸板,求得中和反应的反应热数值将 偏小 (填 “偏大”、“偏小”或“无影响”) (4)NaOH溶液的浓度大于HCl溶液的浓度的作用是 确保盐酸完全被中和 , 当室温于10℃时进行,对实验结果会造成较大误差,原因是 散热较快 .
[例4]已知298K时，由氢气和氮气反应生成1mol氨气放热46.2kJ,将下列化 学方程式写成热化学方程式.
(1)3/2H2+1/2N2=NH3 (2)3H2+N2=2NH3 (3) NH3=3/2H2+1/2N2
3/2H2(g)+1/2N2(g)=NH3(g); △H=-46.2kJ/mol 2H2(g)+N2(g)=2NH3(g); △H=-92.4kJ/mol NH3 (g) =3/2H2 (g) +1/2N2 (g) ; △H=+46.2kJ/mol



1.（1）由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热 241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式 ____________________________________。 （2）已知0.5 mol甲烷与0.5 mol水蒸气在t ℃、p kPa时，完全反应生成一氧化碳和氢气，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是： ____________________________________。 2．13 gC2H2 (g)完全燃烧生成CO2和H2O(l)时， 放出650 kJ的热量，该反应的热化学方程式 _________________________________。
⑵常见的吸热反应
①多数分解反应，如CaCO3 ③C(s)+H2O(g) ④CO2+C
高温 高温 高温
CaO+CO2↑
②2NH4Cl（s）+Ba(OH)2· 2O （s）＝BaCl2+2NH3 ↑+10H2O 8H CO+H2 2CO
一、化学反应的反应热
1.反应热的相关概念
(二)化学反应的反应热及其测定
［例1］ 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.放热反应在常温下一定很容易发生 C.反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的 总能量的相对大小 D.吸热反应大一定的条件下也能发生
例题1
［例2］下列反应属于放热反应的是( AD) 例2 A.Al+HCl(稀) B.Ba(OH)2· 2O+NH4Cl(s) 8H C.KClO3受热分解 D.CaO+H2O
第1节 化学反应的热效应
化学变化 物质变化 物理变化
四种基本反应 氧化还原反应 可逆反应 放热反应 吸热反应
一、化学反应的反应热 1.吸热反应与放热反应 2.反应热及其测定 二、化学反应的焓变 1.焓及反应焓变 2.热化学方程式书写
研究化学反应 机械能
能量变化
热能 电能 光 能
三、反应焓变的计算 1.盖斯定律 2. 焓变计算举例
用“十字交叉”法
＝
【例8】 发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种 物质反应生成氮气和水蒸气。已知： N2(g)+2O2(g) ＝2NO2(g) ;ΔH1=+67.7 kJ· -1 mol ① N2H4(g)+O2(g) ＝N2(g)+2H2O(g) ;ΔH2＝－534 kJ· -1 ② mol 567.85 2 试计算1 mol 肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为_________kJ，写出 肼与二氧化氮反应的热化学方程式：_________________。


总结： 1.一定要标明各物质的状态 2. H 的单位为 。 3.热化学方程式中系数是指各物质的物质的量 ， H 的数值要与系数对应一致。
三、盖斯定律及反应焓变的计算
●盖斯定律：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应 焓变是相同的． △H △H＝ △H１＋ △H２ Ｂ Ａ 如 △H2 或△H１ ＝ △H － △H２ △H1 Ｃ 说明： (１)盖斯定律的含义为：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态 （各生成物）有关，而与反应进行的具体途径无关．
2 N2H4(g)+2NO2(g) ＝ 3N2(g)+4H2O(g) ；ΔH＝－1 135.7 kJ· -1 mol
解析：由题意可知： N2(g)+2O2(g) ＝2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ· -1 mol ① N2H4(g)+O2(g) ＝N2(g)+2H2O(g) ΔH2=－534 kJ· -1 mol ② 根据盖斯定律，为在反应物中消去O2并得到N2H4和NO2的反应。 令②×2-①得： 2 N2H4(g)－N2(g) ＝2N2(g)+4H2O(g)－2NO2(g)； ΔH＝2ΔH2-ΔH1，整理得： 2 N2H4(g)+2NO2(g) ＝3N2(g)+4H2O(g) ΔH＝2ΔH2－ΔH1＝534 kJ· -1×2－67.7 kJ· -1＝－1 135.7 kJ· -1。 mol mol mol 则1 mol N2H4反应放出的热量为567.85 kJ。 答案：567.85 2 N2H4(g)+2NO2(g) ＝ 3N2(g)+4H2O(g) ；ΔH＝－1 135.7 kJ· -1 mol
环形玻璃搅拌棒
二、化学反应的焓变
(一)焓及焓变的定义
1.焓： 物质所具有的能量称为焓（用H表示）。 注意：① 焓是一个物理量；②焓是物质固有的性质，与密度相似。 反应产物的总焓与反应物的总焓之差，称为反应焓变。 2.焓变： (1)符号：△H (2)单位：KJ· -1 mol (3)表达式： △H=H（反应产物) — H（反应物） 3.焓变与吸热反应、放热反应的关系： 吸热反应：△H>0，即产物的焓(产物具有的总能量)大于反应物的焓(反应物 具有的总能量 )，当由反应物生成产物时，需吸收能量。 放热反应：△H<0，即产物的焓(产物具有的总能量)小于反应物的焓(反应物 具有的总能量 )，当由反应物生成产物时，需释放能量。 4.等压反应热与焓变之间的关系： 对于等压条件下的化学反应，若只存在化学能与热能之间的相互转化，则该 反应的反应热等于焓变，表示为：Qp=△H。
当∆H为“－”（ ∆H<0）时，为放热反应 当∆H为“＋”（ ∆H>0）时，为吸热反应
二、化学反应的焓变
(二)热化学方程式
1.热化学方程式的定义： 表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。 2.热化学方程式的意义：不仅表示反应中物质变化而且表示反应中的能量变化。 示例：C（石墨）+O2（g）= CO2 （g） ； △ H = -393.5kJ/mol 3.书写热化学方程式应注意的问题： (1)要注明反应物和生成物的聚集状态。（一般不写反应条件，不写↑或↓。） 说明:气体用g表示,固体用s表示;液体用l表示;溶液用aq表示 (2)要注明反应的温度和压强。如不注明，即表示在101KPa和25 ℃。 (3)方程式中的计量数不表示分子个数，而是表示物质的量，可以是整数也可 以是分数。相同物质的化学反应，当化学计量数改变时， △ H也同倍数改变。 示例： H2（g） +Cl2（g）= 2HCl （g） ； △ H = -184.6kJ/mol 1/2H2（g） +1/2Cl2（g）= HCl （g） ； △ H = -92.3kJ/mol (4)在热化学方程式中要表明反应放出或吸收的热量的数值和单位，并用 “；”将化学方程式与△ H 隔开。放热反应的为“-”，吸热反应的为“+”， 单位为J/mol或kJ/mol。

[例5]写出下列反应的热化学方程式 (1)1molC2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出1366.8kJ的热量。 C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)；△H(298K)=-1366.8kJ· -1 mol (2)2molC2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出259.8kJ热量。 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)；△H(298K)=-259.8kJ· -1 mol (3)1molC(石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ热量。 C(s，石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)；△H(298K)=+131.3kJ· -1 mol