化学反应的热效应

第一节 化学反应的热效应

一．化学反应中的能量变化：

1.任何化学反应，都伴随能量的变化，这种能量变化包括多种形式，主要以______形式体现。

2.从能量守恒角度理解

任何物质有含有一定的能量，若反应物的能量比生物的能量________，根据能量守恒，多的那部分能量只能从外界吸收，反应为吸热反应，反之为放热反应。

3. ①常见的放热反应有：

Ⅰ.活泼金属与酸或水的反应。如：

Ⅱ. 酸碱中和反应。如：

Ⅲ.燃烧反应。如：

Ⅳ.大多数的化合反应。如：

②常见的吸热反应有：

Ⅰ. 大多数的分解反应。如：

Ⅱ. 大多数持续加热或高温的反应。如：

Ⅲ. Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应

Ⅳ.以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应。如：________________________________ 。

【课堂练习达标】

1.下列说法不正确的是 （ ）

A ．化学反应可分为吸热反应和放热反应

B ．化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成

C ．化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来

D ．放热反应发生时不需加热

2．下列过程属于放热反应的是 （ ）

A ．在生石灰中加水

B ．硝酸铵溶于水

C ．浓硫酸加水稀释

D ．用石灰石煅烧石灰

3．下列化学反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 （ ）

A ．碳酸钙受热分解

B ．乙醇燃烧

C ．铝粉与氧化铁粉末反应

D ．氧化钙溶于水 【考点2】反应热

在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫做________

上图中，E 1为反应物所含有的能量，E 3为生成物含有的能量 反应时，旧键断裂，物质从外界吸收能量（E 2 –E 1）--------------即反应物键能之和

新键形成，物质向外界放出能量（E 2 – E 1）-------------即生成物键能之和

可以看出，这里给出的是一个吸热反应的图像，请大家在其右侧画出放热反应的图像。

1、 从化学键角度

从化学键角度，反应的能量变化应该等于：“旧键断裂时吸收的能量”与“新键形成时放出的能量”之差，即 （E 2 –E 1）－(E 2 – E 3）

对于任何反应，规定： 反应热 = 反应物键能之和 — 生成物键能之和

2、 从能量守恒角度

从能量守恒角度，反应的能量变化应该等于反应物与生成物能量之差，即E 3 －E 1

对于任何反应，规定： 反应热 = 生成物的能量 — 反应物的能量

【注意】：虽然两种角度计算方式不同，但结果相同，都是E 3 －E 1

我们将物质自身含有的能量称为焓。

（*严格来讲，焓的概念比较复杂，为了理解方便，这里我们暂且这么说也无妨）

这样，我们就可以将反应热表示为：“△H ”。

【小结】1．焓

2、焓变（△H ）：

（1）单位： （2）表达式：

（3）△H>0 或“+” 反应 △H<0 或“—” 反应

3．反应热

E E E

⑴定义：当化学反应在一定温度下进行时，反应所放出或吸收的热量，称为该反应在该温度下的热效应，简称反应热。

⑵符号：用_________表示

（3）反应热表示方法

反应热是表示化学反应过程中整个体系的能量（即焓）增加或者减少的量值，ΔH =H产物—H反应物

练习：1.拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为，1mol H2生成NH3放出热量为

2.化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单的理解为断开1 mol 化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据：

已知白磷的燃烧热为2378.0 kJ/mol，白磷完全燃烧的产物结构如上图所示，则

上表中X＝。

二．热化学方程式------既能表明化学反应____________变化，又能表明______________变化的方程式。（1）书写热化学方程式的注意事项：

①需注明反应的温度和压强；因反应的温度和压强不同时，其△H不同。

对于25℃、101KPa时进行的反应可以不注明

②要注明反应物和生成物的状态。（不同物质中贮存的能量不同）

如：H2 (g) +

2

1O

2

(g) = H2O(g)；△H=-241.8 kJ/mol

H2(g) +

2

1O

2

(g) = H2O(l)；△H=-285.8 kJ/mol

③热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对

于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同。（详细阅读P4资料）

如：H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)；△H=-184.6 kJ/mol

21

H 2(g) + 21Cl 2(g) = HCl(g)；△H=-92.3 kJ/mol

随堂练习：1、 观察下面三个热化学方程式：

①H 2(g)+12

O 2(g)=H 2O(g) △H (298K)=—241.8kJ•mol —1 ② H 2(g)+12

O 2(g)=H 2O(l) △H (298K)=—285.8kJ•mol —1 ③ 2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l) △H (298K)=—571.6kJ•mol —1

试回答： 为什么① 中的△H 的值要比②中的 △H 值要大？

③中的△H 的值为什么是②中的 △H 值的2倍？

2、 298K ，101kPa 时，合成氨反应的热化学方程式N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g) △H= -92.38kJ/mol 。 在该温度

下1 mol N 2(g)和3 mol H 2(g)在密闭容器中反应，测得反应放出的热量_________92.38kJ 。

（1）书写热化学方程式的注意事项：

④△H 的的值与方程式中的物质前的系数成正比，若反应逆向进行，△H 绝对值不变，符号改变。

⑤△H 的的值指的是反应物完成转化为产物所放出的热量。

随堂训练：1．在同温同压下,下列各组热化学方程式中,△H 2>△H 1的是（ ）

A ．2H 2(g)+O 2(g)＝2H 2O(g)， △H 1； 2H 2(g)+O 2(g)＝2H 2O(l)， △H 2

B ．S(g)+O 2(g)＝SO 2(g)， △H 1； S(s)+O 2(g)＝SO 2(g)， △H 2

C ．C(s)+

21O 2(g)＝CO(g)， △H 1； C(s)+O 2(g)＝CO 2(g)， △H 2 D ．21

H 2(g)+21Cl 2(g)＝HCl(g)， △H 1 ； H 2(g)+Cl 2(g)＝2HCl(g)， △H 2

2、已知1mol 甲烷燃烧放出890.3KJ 的热量，在标准状况下，1m 3甲烷完全燃烧可放出的热量为 （ ）

A 、890.3KJ

B 、39745.5KJ

C 、1979KJ

D 、19855KJ

3、1g 氢气燃烧生成液态水,放出142.9KJ 热,下列表示该反应的热化学方程式正确的是（ ）

A 、H 2 （g ）+1∕2O 2 （g ）=H 2 O （g ） △H=－285.8 KJ ·mol －1

B 、2H 2（g ）+O 2 （g ）=2H 2O(l) △H= －142.9 KJ ·mol －1

C 、2H 2 +O 2 = 2H 2O △H= －571.6 KJ ·mol －1

D 、2 H 2 （g ）+O 2 （g ）=2H 2O （l ） △H=571.6 KJ ·mol －1 4.4g CO 在氧气中燃烧生成CO 2，放出 9. 6kJ 热量，写出CO 燃烧的热化学方程式。 二、中和热

1、定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol 水时的反应热叫做中和热

理解要点：

①条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。

②反应物：（强）酸与（强）碱。不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。

③生成1mol 水，中和反应的实质是H +和OH —化合生成 H 20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应

热也不在中和热内。

④放出的热量：57.3kJ/mol

【练习】H +（aq ）+OH -(aq)H 2O(l);ΔH =-57.3 kJ · mol -1，计算下列放出的热量。

（1）用20 g NaOH 配成的稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放热 kJ 。

（2）用0.1 mol Ba(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放热 kJ 。