反应热与热化学方程式

反应热与热化学方程式

Ⅰ.知识回顾

一．反应热 焓变

1．反应热 通常情况下的反应热即焓变，用ΔH 表示，单位＿＿＿ 。

旧键的断裂＿＿＿能量；新键的形成＿＿＿能量，总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。吸热反应：＿＿者>＿＿者；放热反应：＿＿者<＿＿者。

2．化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系

前者为 反应 后者为 反应

3．放热反应ΔH 为“ ”或ΔH 0 吸热反应ΔH 为“ ”或ΔH 0

∆H ＝E （ 的总能量）－ E （ 的总能量）

∆H ＝E （ 的键能总和）－ E （ 的键能总和）

4．常见放热反应和吸热反应

⑴常见放热反应① ② ⑵常见吸热反应① ②

5．反应热的测量仪器叫量热计

二．热化学方程式及其书写

1．热化学方程式是指 。

既表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 。

2．书写注意事项：

⑴ 应注明反应物和生成物的状态；固体（ ），液体（ ），气体（ ）；不用↑和↓（因已注明状态）。（若为同素异形体、要注明名称），因为物质呈现哪一种聚集状态，与它们所具有的能量有关，即反应物的物质相同，状态不同，△H 也不同。

⑵ 要注明反应温度和压强。因为△H 的大小和反应的温度、压强有关，如不注明，即表示在101kPa 和25°C 。

⑶ 热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示 ，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。相同物质的化学反应，当化学计量数改变时，其△H 也同等倍数的改变。

如：2H 2(g) + O 2(g) = 2H 2O(l) ΔH = －571.6 kJ/mol

H 2(g) + 1/2 O 2(g) = H 2O(l) ΔH = －285.8 kJ/mol

⑷ △H 的表示：在热化学方程式中△H 的“＋”“－”一定要注明，“＋”代表 ，“－”

代表 。△H 的单位是： 或 。

⑸ 热化学方程式具有加和性，化学式前面的计量数必须与△H 相对应；反应逆向进行时，△H 值不变，符号相反。

三．燃烧热和中和热

1．燃烧热是指 ，单位kJ/mol 。

几个注意点：

① 研究条件： 25℃ ,101 kPa

吸收热量 放出热量

② 反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。

③ 燃烧物的物质的量：1 mol

④ 在没有特别说明的情况下，外界压强一般指25℃ ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物。如：C→CO 2(g)、H → H 2O （l ）、S → SO 2 （g ）

2．中和热是 。 中和热的表示：（一般为强酸与强碱）H +(aq)+OH -(aq)=H 2O (l) △H =－57.3kJ ／mol 。

弱酸、弱碱电离时要吸热，△H > —57.3KJ/mol

3．中和热的测定

实验原理：△H ＝ －KJ/mol 10O)

n(H )t 4.18m(t 3-212⨯- 实验用品：

实验步骤：⑴准备（保温）；⑵量取盐酸（定量、测温）；⑶量取烧碱（定量、测温）；⑷混合（测温）；

⑸计算，分析误差。

四．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______________的。这就是盖斯定律。也就是说，化学反应的反应热只与反应反应物 和生成物 有关，而与具体的反应进行的途径无关。

五．能源

一般将 等称为化石燃料。化石燃料有较大的储量，目前看来，可提供人类使用几百年时间，但化石燃料是一种 的资源。所以必需重视开发新能源。

新能源有 等，这些新能源的特点是 。

思考：把下列14种能源按要求填入下表，并指出哪些是不可再生能源。

煤、石油、水力、汽油、铀、薪柴、酒精、天然气、液化气、热水、煤气、蒸汽、风力、电

II ．突破重难点

重难点1. 化学反应中的能量变化、焓变

【例题1】已知反应X+Y==M+N 为放热反应，该反应的下列说法中正确的是（ ）

A ．X 能量一定高于M ；

B ．Y 的能量一定高于N ；

C ．X 和Y 的总能量一定高于M 和N 的总能量；

D ．因该反应为放热反应，所以一定不必加热就可以发生。

重难点2. 热化学方程式的书写

【例题2】已知在25℃，101kPa 下，1gC 8H 18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出48.40kJ 热量。表示辛烷燃烧热的热化学方程式正确的是（ ）

A ．C 8H 18(l)+12.5O 2(g)=8CO 2(g)+9H 2O(g) ΔH =－48.40kJ/mol

B ．

C 8H 18(l)+12.5O 2(g)=8CO 2(g)+9H 2O(l) ΔH =－5518kJ/mol

C ．C 8H 18(l)+12.5O 2(g)=8CO 2(g)+9H 2O(l) ΔH =+5518kJ/mol

D ．2C 8H 18(l)+25O 2(g)=16CO 2(g)+18H 2O(l) ΔH =－11036kJ/mol

【变式训练】25℃、101KPa 时，1 g 甲醇完全燃烧生成CO 2和液态水，同时放出22.68kJ 热量，写出该物质燃烧热的热化学方程式

重难点3 反应热计算

【例题3】拆开 lmol H —H 键、lmol N －H 键、lmolN≡N 键分别需要的能量是436kJ 、391kJ 、946kJ ，则1mol N 2生成NH 3的反应热为 ，1mol H 2生成NH 3的反应热为 。

【例题4】已知：BaSO 4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) H ∆=+571．2 kJ·mol 1-

Ba(s)+S(s)+2O 2(g)=BaSO 4(s) H ∆=-1473．2 kJ·mol 1-

Ba(s)+S(s)=BaS(g) H ∆=-460 kJ·mol 1

-

请回答：C(s)和O 2(g)反应生成CO(g)的热化学方程式为 。

【变式训练】已知CH 4(g)＋4NO 2(g) ＝ 4NO(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g) △H 1＝ －574 kJ·mol -1

CH 4(g)＋4NO(g) ＝ 2N 2(g)＋CO 2(g)+2H 2O(g) △H 2

若1molCH 4还原NO 2至N 2，整个过程中放出的热量为867kJ ，则△H 2＝ 。

【例题5】盖斯定律在生成和科学研究中有很重要的意义，有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。

⑴由于C 燃烧时不可能完全生成CO ，总有一部分CO 2生成，反应C(s)+21O 2(g)=CO(g)的反应热无法直接测得，但该反应的反应热可由以下两个反应的反应热计算求得：

C(s)+ O 2(g)=CO 2(g) ΔH=－393.5kJ·mol —1 CO(g)+2

1O 2(g)=CO 2(g) ΔH=－283kJ·mol —1

写出C 转化为CO 的热化学方程式： 。

⑵同素异形体相互转化的反应热小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。通过下列两个

反应可以间接求得石墨转化为金刚石的反应热：

C(s 、金刚石)+O 2(g)=CO 2(g) ΔH=－395.4kJ·mol —1 C(s 、石墨)+O 2(g)=CO 2(g) ΔH=－393.5kJ·mol —1 ①石墨和金刚石相比， 的稳定性更大，石墨转化为金刚石的热化学方程式为 。 ②理论上能否用石墨合成金刚石？ ，若能，需要的条件是 ；若不能，理由是 。

【教师点拨】

【例题6】已知1 molCO 气体完全燃烧生成CO 2 气体放出283 kJ 热量；1 mol 氢气完全燃烧生成液态水放出286 kJ 热量；1 molCH 4气体完全燃烧生成CO 2气体和液态水放出890 kJ 热量。

⑴写出氢气燃烧的热化学方程式 。

⑵若1molCH 4气体完全燃烧生成CO 2气体和水蒸气，放出热量 890 kJ 。（ 填“＞”、 “＜”、“＝ ”） ⑶若将a molCH 4、CO 和H 2的混合气体完全燃烧，生成 CO 2气体和液态水时，则放出热量Q 的取值范围是 。

⑷若将a molCH 4、CO 和H 2的混合气体完全燃烧，生成 CO 2气体和液态水，且CO 2和水的物质的量相等时，则放出热量Q 的的取值范围是： 。

重难点4 中和热

【例题7】含1 mol Ba(OH)2的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出热量114.6kJ ．下列热化学方程式中，正确的是( )

A ．Ba(OH)2(aq)＋2HCl(aq)=BaCl 2(aq)＋2H 2O(l) △H ＝+114.6kJ/mol

B ．Ba(OH)2(aq)＋2HCl(aq)=BaCl 2(aq)＋2H 2O(l) △H ＝－114.6kJ/mol

C ．1/2Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq)=1/2BaCl 2(aq)＋H 2O(l) △H ＝－57.3kJ/mol

D ．1/2Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq)=1/2BaCl 2(aq)＋H 2O(l) △H ＝+57.3kJ/mol

【例题8】50mL0.50mol/L 盐酸与50mL0.55mol/LNaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。

（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。

（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填“偏大”、“偏

小”、“无影响”）。

（4）实验中60mL0.50mol/L 盐酸与50mL0.55mol/LNaOH 溶液进行反应，与上