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/mol

C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的∆H =－183 kJ/mol

D．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/mol

B. -1220 kJ/mol

C.-450 kJ/mol

D. +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 4O

10

。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 -1

B ．（4c +12b －6a －5d ）kJ·mol -1

C ．（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 kJ

B ．557 kJ

C ．436 kJ

D ．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：

2

1H 2(g)+41O 2(g)=2

1H 2O(g) △H= －121 kJ·mol -1

进一步变换为：

H 2(g)+ 2

1O 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x

ΔH=E（反应物的键能总和）—E （生成物的键能总和）=（x+2

496）—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 ．404

B ．260

C ．230

D ．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。