化学反应和能量变化

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1、化学反应和能量变化三、焓变、反应热三、焓变、反应热 1、焓和焓变、焓和焓变焓焓(H)：。焓变焓变(H)：H=H生成物生成物H反应物反应物 (宏观宏观)是一个与内能是一个与内能(U)有关的物理有关的物理量量小结小结如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出热量。反应为放热反应，H为为“”或或H0 。总结：反应热与反应物总结：反应热与反应物 生成物能量的关系生成物能量的关系 E反应物反应物E生成物生成物 放热反应放热反应 H0 2.2.反应热反应热定义：定义：反应热反应热又叫焓变，指在化学反应过程中又叫焓变，指在化学反应过程中所放出或吸收的热量。所放出或吸收的热量。

2、符号：符号：H H单位：单位：kJ/molkJ/mol 表示方法：表示方法：H H为为“”或或 H H0 0，是放热反应；，是放热反应；H H为为“+”+”或或 H H0 0，是吸热反应。，是吸热反应。注意：注意：书写反应热书写反应热 H H时，性质符号时，性质符号“+”+”、“”不能省略。不能省略。比较比较 H H大小时，要考虑大小时，要考虑 H H的正负。的正负。（数值上等于恒压条件下的焓变）数值上等于恒压条件下的焓变）化学反应中能量变化的原因化学反应中能量变化的原因旧键断裂旧键断裂 吸收能量吸收能量新键形成新键形成 放出能量放出能量=679kJ/mol862kJ/molH=679kJ/m

3、ol 862kJ/mol=183kJ/mol反应物的键能总和反应物的键能总和 生成物的键能总和生成物的键能总和通过此图大家还能发现反应热通过此图大家还能发现反应热H有什么规律有什么规律？（5）计算：）计算：H=生成物的总能量生成物的总能量反应物的总能量反应物的总能量H=反应物的总键能反应物的总键能生成物的总键能生成物的总键能（6）测量测量：测量仪器叫：测量仪器叫量热计量热计(许多许多化学反应的反应热可以化学反应的反应热可以通过实验直接通过实验直接测得测得例例 1 1：1molC1molC与与1molH1molH2 2O(g)O(g)反应生成反应生成lmol CO(g)lmol CO(g)和和1

4、mol H1mol H2 2(g)(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ131.5kJ的热量，该的热量，该反应的反应热为反应的反应热为H=H=kJ/molkJ/mol。例例 2 2：拆开：拆开 lmol Hlmol HH H键、键、lmol Nlmol NH H键、键、lmolNNlmolNN键分别需要的能量是键分别需要的能量是436kJ436kJ、391kJ391kJ、946kj946kj，则，则1mol N1mol N2 2生成生成NHNH3 3的反应热为的反应热为，1mol H1mol H2 2生成生成NHNH3 3的反应热为的反应热为。131.5131.5-92KJ/mol-92KJ

5、/mol-30.6KJ/mol-30.6KJ/mol练练 习习3.下表中的数据是破坏下表中的数据是破坏1 mol化学键所消耗的能量（化学键所消耗的能量（kJ）：）：根据上述数据回答（）（根据上述数据回答（）（3）题）题 （1）下列物质本身具有的能量最低的是（）下列物质本身具有的能量最低的是（）l l2 r r2 （2）下列氢化物中，最稳定的是（）下列氢化物中，最稳定的是（）l l r r （3）相同条件下，）相同条件下，（代表（代表l l,r r,）分别与氢）分别与氢 气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是多的是 物质物质 C

6、l2 Br2 I2 HCl HBr HI H2能量（能量（kJ）243193151432366298436任何一个化学反应都包括物质的变化和能量的变化。任何一个化学反应都包括物质的变化和能量的变化。那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？H2+I2 =2HI只表示物质变化只表示物质变化【例【例1】在在200、101kPa时，时，1 mol H2与碘蒸气作用生与碘蒸气作用生成成HI的反应，科学文献上表示为：的反应，科学文献上表示为：H2(g)+I2(g)=2HI(g)200101kPaH=14.9 kJ/mol四、热化学方程式：四、热化学方程式：能

7、表示参加反应物质的量和反应热的能表示参加反应物质的量和反应热的 关系的化学方程式。关系的化学方程式。1、定义：、定义：2、含义：、含义：表示表示1mol气态气态H2与与1mol气态碘完全反应，气态碘完全反应，生成生成2mol气态气态HI时，放出时，放出14.9kJ的热量。的热量。H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g)(g)=2HI(g)H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa热化学方程式包含热化学方程式包含物质变化物质变化和和能量变化能量变化两个部两个部分，二者缺一不可。分，二者缺一不可。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。普通

8、化学方程式只包含物质变化一个部分。物质变化物质变化能量变化能量变化.书写热化学方程式的注意事项书写热化学方程式的注意事项1 1、需注明反应的温度和压强，如不注、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指明条件，即指:25 1.01:25 1.0110105 5PaPa；2 2、化学方程的右边必须写上、化学方程的右边必须写上H H，并用，并用“空格空格”隔开隔开,H H：吸热用：吸热用“+”+”，放热用：，放热用：“”，单，单位是位是kJ/molkJ/mol3 3、物质后需标聚集状态（、物质后需标聚集状态（s s、l l、g g、aqaq）4 4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各、热化学

9、方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数。物质的物质的量，可为整数或分数。普通化学方程式中化学计量数宏观上表示普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。只能为整数，不能为分数。5 5、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则加倍，则H H的数值也加倍；若反应逆向进行，则的数值也加倍；若反应逆向进行，则H H改变符号，但绝对值不变改变符号，但绝对值不变热化学方程式表示的意义热化学方程式表示的意义1 1、反应物和生成物的种类

10、、聚集状态、反应物和生成物的种类、聚集状态2 2、反应中各物质的物质的量比和质量比、反应中各物质的物质的量比和质量比3 3、反应中放出或吸收的热量。、反应中放出或吸收的热量。问题：问题：反应物和生成物前的系数它代表了什么？反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中在方程式中H H它表示了什么意义？它表示了什么意义？H H它的值与什么有关系？它的值与什么有关系？热化学方程式中各物质前的化学计量数不热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。表示分子个数，表示对应物质的物质的量。H(KJ/mol)H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热它表示每摩尔反应所放出的

11、热量，量，H H它的值与方程式中的计量系数有关它的值与方程式中的计量系数有关，即，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其对于相同的反应，当化学计量数不同时，其H H不同。不同。3 3、书写要点：、书写要点：一般应注明反应的温度、压强；一般应注明反应的温度、压强；（25250 0C C，101kPa101kPa时不注明）时不注明）一定标明各物质的状态（一定标明各物质的状态（s s、l l、g g、aqaq）；(5)H(5)H只放右边（数值及单位）；只放右边（数值及单位）；放热：放热：H 0H 0H 0；(3)(3)系数仅仅表示物质的量，不表示分子或原子个系数仅仅表示物质的量，不表示分子或原子个

12、数；故系数可以是整数、分数；数；故系数可以是整数、分数；(4)H(4)H的值与系数相匹配。的值与系数相匹配。系数加倍，系数加倍，HH值也加倍。值也加倍。正逆反应的正逆反应的HH绝对值相等，符号相反。绝对值相等，符号相反。10（6）不需要注明的条件是不需要注明的条件是“点燃点燃”“”“加加热热”“”“”“”等等。练习练习1、当、当1mol气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反应反应生成生成2mol气态气态HCl，放出，放出184.6KJ的的热热量，请写出该反应的热化学方程式。量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-184.6KJ/mol而这些书写也是对的而

13、这些书写也是对的2、沼气的主要成分是甲烷。、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧完全燃烧生成生成CO2和和H2O时，放出时，放出445 kJ的热量。则下列热化的热量。则下列热化学方程式中正确的是（学方程式中正确的是（）A、2CH4(g)4O2(g)2CO2(g)4H2O(l)H=+890 kJ/mol B、CH4 2O2 CO2 H2O H=890 kJ/mol C、CH4(g)2 O2(g)CO2(g)2 H2O(l)H=890 kJ/mol D、1/2CH4(g)O2(g)1/2CO2(g)H2O(l)H=890 kJ/mol CH=445 kJ/mol练习练习3同温、同压

14、下，比较同温、同压下，比较Q1与与Q2的的大小：大小：S(g)+O2(g)=SO2(g)；H=-Q1 kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g)；H=-Q2 kJ/molQ1Q24：当：当1mol气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反应生成反应生成2 mol气态气态HCl，放出，放出184.6 kJ的热量，请写出该的热量，请写出该反应的热化学方程式。反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=184.6 kJ/mol2H2(g)+2Cl2(g)=4HCl(g)H=369.2 kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)H=92.3 kJ/mol12125：1mol N2(g)与适量与适量O2(g)反应生成反应生成NO2(g)，需吸收需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。的热量；写出热化学方程式。N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H=+68 kJ/mol6、1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学热量，写出硫燃烧的热化学方程式。方程式。