化学反应热和焓变

化学反应中能量的变化第一讲反应热与焓变一、放热反应、吸热反应和反应热1.放热反应：具有的总能量大于的总能量时，反应释放能量，ΔH 0(填“>”或“<”)。

2.吸热反应：具有的总能量小于的总能量时，反应吸收能量，ΔH 0(填“>”或“<”)。

二、化学反应的焓变1.焓（H）用于描述物质具有的能量的物理量。

2.焓变（ΔH）始、终状态焓的变化表示为ΔH=H（反应产物）-H（反应物）3.反应热的含义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，在恒压条件下，它等于反应前后物质的焓变，符号是ΔH，单位是kJ/mol；反应热随反应物的物质的量变化而变化，反应热随反应前后物质的聚集状态变化而变化，一个“可逆的”化学反应，它的正反应和逆反应的焓变（ΔH）大小相等符号相反。

4..化学反应热的计算ΔH=E（生成物的总能量）—E（反应物的总能量）ΔH=E（反应物的键能总和）—E（生成物的键能总和）例题：1. (07年全国II理综)已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ 的能量；下列叙述正确的是（ C ）A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g)B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的∆H = 183 kJ/molC．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的∆H =－183 kJ/molD．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的∆H =－183 kJ/mol解析：ΔH=E（反应物的键能总和）—E（生成物的键能总和）=436 kJ/mol+243 kJ/mol－2×431 kJ/mol= －183 kJ/mol变式练习1.（2011重庆） SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。

已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。

则S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为（）A. -1780kJ/molB. -1220 kJ/molC.-450 kJ/molD. +430 kJ/mol解析：本题考察反应热的有关计算。

在化学反应中断键需要吸热，而形成新的化学键需要放热。

由题意的1mol S(s)和3molF2(g)形成S原子和F原子共需要吸收能量是280kJ+3×160kJ＝760 kJ。

而生成1mol SF6(g)时需形成6molS-F键，答案：B变式练习2：（08年海南化学）白磷与氧可发生如下反应：P 4+5O 2=P 4O10。

已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P —P a kJ·mol —1、P —O b kJ·mol —1、P=O c kJ·mol —1、O=O d kJ·mol —1。

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H ，其中正确的是（ ） A ．（6a +5d －4c －12b ）kJ·mol -1B ．（4c +12b －6a －5d ）kJ·mol -1C ．（4c +12b －4a －5d ）kJ·mol-1 D ．（4a +5d －4c －12b ）kJ·mol-1解析：1mol 白磷（P 4）分子中含有6mol P —P 键，5mol O 2中含有5mol O=O 键，1mol P 4O 10中含有4 mol P=O 键和12 mol P —O 键 ；P —P a kJ·mol —1、P —O b kJ·mol —1、P=O c kJ·mol —1、O=O d kJ·mol —1。

ΔH=E（反应物的键能总和）—E （生成物的键能总和）=（6a +5d －4c －12b ）kJ·mol -1变式练习3．(07年重庆理综)已知1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ ，且氧气中1 mol O =O键完全断裂时吸收热量496 kJ ，水蒸气中1 mol H —O 键形成时放出热量463 kJ ，则氢气中1 mol H —H 键断裂时吸收热量为（ C ） A ．920 kJB ．557 kJC ．436 kJD ．188kJ解析：1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ ,转换成热化学方程式为：21H 2(g)+41O 2(g)=21H 2O(g) △H= －121 kJ·mol -1进一步变换为：H 2(g)+ 21O 2(g)= H 2O(g) △H= －242 kJ·mol -1氢气中1 mol H —H 键断裂时吸收热量为xΔH=E（反应物的键能总和）—E （生成物的键能总和）=（x+2496）—2⨯463= －242 ，x= +436变式练习4（2010重庆卷）．已知()()()22H g Br l 2HBr g ;72kJ/mol.H +=∆=- 蒸发1mol Br 2（l ）需要吸收的能量为30kJ ，其它相关数据如下表：则表中a 为（ ）A ．404B ．260C ．230D ．200【解析】本题考查盖斯定律的计算。

由已知得：Br 2(l)=Br 2(g) H =+30KJ/mol ，则H 2(g) + Br 2(g) = 2HBr(g)；H = －102KJ/mol 。

436+a-2×369=－102；a=―200KJ ，D 项正确。

三．物质稳定性的比较1.物质的能量越低，物质就越稳定2.键能越大越稳定例题1．（全国）已知25℃、101kPa 下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为（ A ）C(石墨) + O 2(g) === CO 2(g) △H = －393.51kJ ·mol -1 C(金刚石) + O 2(g) === CO 2(g) △H = －395.41kJ ·mol-1据此判断，下列说法中正确的是A ．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B ．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C ．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D ．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 变式练习1．已知25℃、101kPa 下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨)(s) + O 2(g) === CO 2(g) ΔH = －393.51kJ ·mol -1C(金刚石)(s) + O 2(g) === CO 2(g) ΔH = －395.41kJ ·mol -1据此判断，下列说法中正确的是（ BC ） A ．等质量的石墨和金刚石，金刚石比石墨稳定 B ．等质量的石墨和金刚石，石墨比金刚石稳定 C ．等质量的石墨和金刚石，石墨的能量比金刚石的低D ．等质量的石墨和金刚石，石墨的能量比金刚石的高四：反应热大小的比较例题1. ΔH 1= －395.41kJ ·mol-1ΔH 2 = －393.51kJ ·mol-1则下列正确的是 ( )A. ΔH 1 ＞ΔH 2B. ΔH 1＜ΔH 2C.无法比较2. ΔH 1= +395.41kJ ·mol-1ΔH 2 = +393.51kJ ·mol-1则下列正确的是 ( )A. ΔH 1 ＞ΔH 2B. ΔH 1＜ΔH 2C.无法比较 变式练习1下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH 前者大于后者的是 ( C )①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH 2②S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 3 S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 4③H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH 52H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 6 ④CaCO 3(s)===CaO(s)＋CO 2(g) ΔH 7 CaO(s)＋H 2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH 8 A ．① B ．④ C ．②③④ D ．①②③2．已知（l ）)g (O 21)g (H 22+ ＝H 2O （g ） △H 1＝a kJ·1mol - （2）)g (O )g (H 222+ ＝2H 2O （g ）△H 2＝b kJ·1mol - （3）)g (O 21)g (H 22+＝H 2O （l ） △H 3＝c kJ·1mol - （4）)g (O )g (H 222+ ＝2H 2O （l ） △H 4＝d kJ·1mol - 下列关系式中正确的是( C )A ． a ＜c ＜0B ．b ＞d ＞0C ．2a ＝b ＜0D ．2c ＝d ＞0五、热化学方程式的含义1.表明了化学反应中的物质变化和能量变化2.方程式中的化学计量数只表示该物质的物质的量不表示分子数。

3.ΔH 表示反应已完成的热量变化，与反应是否可逆无关。

4．书写热化学方程式注意几点要求(1)△H 只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边并用空格隔开，注明“+”“-”和单位kJ/mol(2)注意反应热与测定条件有关，因此书写热化学方程式时应注明测定的条件，绝大多数反应△H 在250C和101.3kPa 下测定，可不注明温度和压强。

(3)注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的量，并不表示物质的分子或原子数，因此化学计量数可以是整数也可是分数 (4)注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值及符号可能不同。

因此必须注明物质的聚集状态(s 、l 、g 、aq)才能完整体现出热化学方程式的意义，热化学方程式中不出现“↓”“↑”(5)化学式前面的化学计量数必须与△H 相对应，如果化学计量数加倍，则△H 也要加倍，当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

例题1.下列热化学方程式书写正确的是【BC 】A 2SO 2+O 2=2SO 3 △H ＝－196.6kJ/molB H 2(g)+1/2O 2(g)=H 2O(l) △H ＝－285.8kJ/molC 2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l) △H ＝－571.6kJ/molD C(s)+O 2(g)=CO 2(g)△H ＝+393.5kJ/mol2．已知在1×105Pa 、298 K 条件下，2 mol 氢气燃烧生成水蒸气，放出484 kJ 热量，下列化学方程式正确的是 ( D )A ．H 2O(g)===H 2(g)＋12O 2(g) ΔH ＝－242 kJ·mol －1B ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－484 kJ·mol －1C ．H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝－242 kJD ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝－484 kJ·mol －1六：燃烧热的含义：在298K 、101kPa 时，1mol 可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫该物质的燃烧热。