鲁科-化学反应原理-第1节 化学反应的热效应

-393.5 kJ/mol C(s)+O2(g) ΔH3 ΔH1 ΔH2 -283.0 kJ/mol CO2 (g)
?
CO (g)+1/2 O2(g) C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH =-110.5 kJ/mol
应用了什么规律？
① C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ② CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g)
单位：kJ/mol
反应产物 焓
△H＞0
反应物
反应吸热
焓
反应物
△H＜0
反应产物
反应放热
反应中为什么会有能量的变化？
宏观：能量守恒作用
微观：断键，成键作用；
旧键断裂 新键生成
水由高处向低处流要释放能量 将水由低处抽向高处需提供能量 （电能转换为机械能，再转换为势能） （势能转换为动能）
反应物的总能量高
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
二、化学反应的焓变
物质所具有的能量是物质固有的性质 “焓”是用于描述物质所具有的能量的物理量， 符号：H 符号：△H
△H
能量
△H=H(反应产物)-H(反应物)
反应焓变：反应产物的总焓与反应物的总焓之差
＞0，反应为吸热反应；△H＜0，反应放热。
一、化学反应的反应热
1、什么是反应热？ 2、反应热的符号是什么？ 怎样表示反应吸、放热？ 3、反应热的单位是什么 4、如何获得一个反应的反应热？
活动●探究
测定中和反应的反应热 1、仪器：
量热计、量筒（100mL）、温度计、烧杯（250mL）
2、药品：
1.0mol/L的盐酸 1.0mol/L的NaOH溶液 1.0mol/L的盐酸 1.0mol/L的KOH溶液 1.0mol/L的硝酸 1.0mol/L的NaOH溶液
生成物的总能量高
放 热 反 应
生成物的总能量低
吸 热 反 应
反应物的总能量低
反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量 生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量
化学反应的过程，可以看成是能量的 “贮存”或“释放”的过程！
观察:
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吗？
把1molH2拆开为2molH原子，吸热436kJ 把1molCl2拆开为2molCl原子，吸热243kJ
H2O(l) =H2O(g) H2(g)+
△H(298K)=
44 kJ· -1 mol －241.8 kJ· -1 mol
1 O (g)=H2O(g) 2 2
△H(298K)=
H2(g)+
1 O (g)=H2O(l) 2 2
△ H1=
－285.8 kJ· -1 mol －571.6 kJ· -1 mol
△H(298K)=
－184.6 kJ/mol
kJ/mol
kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
△H(298K)=－890.3
NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
△H(298K)=－57.3
1mol
～ 285.8 kJ
H2(g)+ 2 O2(g)=H2O(l) 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
D、 S(g)+O2(g)=SO2 (g) S(s)+O2(g)=SO2 (g)
△H= － Q2
△H= － Q1 △H= － Q2
练一练
１、在同温同压下，下列各组热化学方程式中，请比较△H1 △H2的大小
A、 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
1 2
△ H1
G.H.Germain Henri Hess (1802～1850)瑞士化学家。1802年8 月7日生于瑞士日内瓦，1850年12月12日卒于俄国圣彼得堡(现 为列宁格勒)。3岁随父侨居俄国,并在俄国受教育。1825年于多 尔帕特大学获医学专业证书，同时受到了化学和地质学的基础教 育。1826～1827年，在斯德哥尔摩J.J.贝采利乌斯的实验室工 作并从其学习化学。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作，后在伊 尔库茨克做医生并研究矿物。1830年当选为圣彼得堡科学院院 士，专门研究化学，任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并在中央 师范学院和矿业学院讲授化学。1838年成为俄国科学院院士。 盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气；发现了蔗糖氧化生成 糖二酸。他研究了炼铁中的热现象，作了大量的量热工作。 1836年发现，在任何一个化学反应过程中,不论该反应过程是一 步完成还是分成几步完成,反应所放出的总热量相同，并于1840 年以热的加和性守恒定律公诸于世，后被称为盖斯定律。此定律 为能量守恒定律的先驱。当一个反应不能直接发生时，应用此定 律可间接求得反应热。因此，盖斯也是热化学的先驱者。著有 《纯粹化学基础》(1834)，曾用作俄国教科书达40年。
练习
下列说法正确的是 (
B )
A、物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热
B、化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化。 C、化学反应中放出的热才是反应热
D、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
下列变化中，属于放热反应的是( ) A、Ba(OH)2· 2O与NH4Cl的反应 8H √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 下列变化中，属于吸热反应的是( A、氮气与氢气合成氨 )
O2(g)＝H2O(g) D、2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)
△H＝－484 △H＝+242 △H＝+484
kJ· -1 mol
kJ· -1 mol kJ· -1 mol
3、已知在298K、101kPa下，1gC8H18(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 ) 25 A、C8H18(l)+ 2 O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g) △H= - 48.40 kJ· mol -1 B、C8H18(l)+ 25 O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l) 2 △H= - 5518 kJ· mol -1 C、C8H18(l)+ 25 O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) 2 △H= + 5518 kJ· mol -1 D、C8H18(l)+ 25 O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l) 2 △H= - 48.40 kJ· mol -1
☆从微观角度去考虑：
反应物分子断键时吸收的能量
< >
生成物分子成键时释放的能量
放热反应
反应物分子断键时吸收的能量
生成物分子成键时释放的能量
吸热反应
☆热化学方程式:
1、概念：能够把一个化学反应中物质的变化和反应的 焓变同时表示出来的化学方程式叫做热化学方程式。
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
例题
25℃、101kPa时，使1.0 g钠与足量的氯气反应， 生成氯钠晶体并放出17.87 kJ的热量，求生成1 mol氯化钠的反应热。
写出该反应的热化学方程式
1 Na(s)+ Cl2(g)=NaCl(s) 2
△H=－411
kJ· -1 mol
三、反应焓变的计算
讨论： C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?
1
△H(298K)=
－285.8 kJ· -1 mol －571.6 kJ· -1 mol
△H(298K)=
2mol
～ 571.6 kJ
2、书写热化学方程式应注意以下几点
教材第7页
固态
吸热
吸热
液态
吸热
气态
H2(g)+
1 O (g)=H2O(l) 2 2
△H(298K)=
－285.8 kJ· -1 mol
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)
△ H2=
△ H2
= 2× △H1
△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· -1，但△H的数值与反应式中的系数成比例 mol
３、热化学方程式表示的意义 质→量→能
△H1=? △H2=-283.0kJ/mol △H3=-393.5kJ/mol
③ C(s)+O2(g)==CO2(g)
①+②=③ 则 △H1 + △H2 =△H3
所以， △H1 =△H3- △H2
=－393.5kJ/mol－（－ 283.0kJ/mol） =－110.5kJ/mol
不管化学反应是分一步完成 或分几步完成，其反应热是相同 的。 化学反应的反应热只与反应 体系的始态和终态有关，而与反 应的途径无关。
△ H2
△ H1 △ H2
２、已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气 燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化 学方程式+
C、H2(g)+
1 2
1 2
O2(g)
△H＝+242
kJ· -1 mol
B、2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)
（ B ）
1 2
A、 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
H2(g)+ B、C(s)+1/2O2(g)=CO (g) C(s)+O2(g)=CO2 (g) C、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)