焓變與熱化學反應方程式

1、第一章第一章 化學反應與能量化學反應與能量焓變與熱化學反應方程式1.1.化學反應過程中化學反應過程中, ,除有物質(zhì)的變化以外還有除有物質(zhì)的變化以外還有_的的變化變化. .這種變化常以這種變化常以_、_、_等形式等形式表現(xiàn)出來表現(xiàn)出來. .熱能熱能能量能量電能電能光能光能2.2.當能量變化以熱的形式表現(xiàn)時當能量變化以熱的形式表現(xiàn)時, ,我們把反應分為我們把反應分為_反應和反應和 _反應。反應。放熱放熱吸熱吸熱能量用英語表示Energy，power請大家思考一下能量用化學用語如何表示1.1.焓（焓（H）：）：是與體系的內(nèi)能等有關(guān)的一種物理量。是與體系的內(nèi)能等有關(guān)的一種物理量。二、焓與焓變二、焓與焓

2、變焓的單位：焓的單位：kJmolkJmol-1-1 物質(zhì)具有能量，是物質(zhì)固有的性質(zhì)。物質(zhì)具有能量，是物質(zhì)固有的性質(zhì)。含義：物質(zhì)具有焓的多少與物質(zhì)的量的多少有關(guān)，與物質(zhì)的狀含義：物質(zhì)具有焓的多少與物質(zhì)的量的多少有關(guān)，與物質(zhì)的狀態(tài)和溫度聯(lián)系密切。態(tài)和溫度聯(lián)系密切。生成物與反應物的焓值差生成物與反應物的焓值差H= =H生成物生成物H反應物反應物2.2.焓變、反應熱焓變、反應熱說明：說明：（1 1）在一定條件下，某一化學反應是吸熱反應還是放熱反）在一定條件下，某一化學反應是吸熱反應還是放熱反應，由焓變應，由焓變( (H) )決定。決定。（2 2）恒壓條件下進行的反應，反應的熱效應等于焓變。）恒壓條件下

3、進行的反應，反應的熱效應等于焓變。（3 3）許多化學反應的反應熱可以由實驗直接測定。）許多化學反應的反應熱可以由實驗直接測定。(1)(1)概念：概念：(2)(2)符號：符號：(3)(3)單位：單位：HkJ/mol kJ/mol 或或 kJmolkJmol- -因為因為 Q 00為吸熱反應，為吸熱反應，Q 0 0 0 （H為為“+”+”），則為吸熱反應；），則為吸熱反應；若若H 0 0 （H為為“-”-”），則為放熱反應。），則為放熱反應。 體系與環(huán)境體系與環(huán)境 被研究的物質(zhì)被研究的物質(zhì)系統(tǒng)稱為體系，體系統(tǒng)稱為體系，體系以外的其他部分系以外的其他部分稱為環(huán)境。稱為環(huán)境。H取決于反應物分子斷鍵時吸

4、收取決于反應物分子斷鍵時吸收的總能量的總能量反應物反應物與生成物分子形成與生成物分子形成新化學鍵時釋放的總能量新化學鍵時釋放的總能量生成物生成物的的相對大小相對大小 H= = 反應物反應物 生成物生成物H 0 0H 0 0正吸負放正吸負放H = =生成物總焓生成物總焓反應物總焓反應物總焓能能量量能能量量反應過程（反應過程（I I）反應過程（反應過程（IIII）放熱反應放熱反應吸熱反應吸熱反應Q000反應物反應物反應物反應物生成物生成物生成物生成物放熱反應放熱反應吸熱反應吸熱反應表現(xiàn)表現(xiàn)形式形式生成物的總能量生成物的總能量小于小于反應物的總能量反應物的總能量生成物的總能量生成物的總能量大于大于反

5、應物的總能量反應物的總能量生成物總鍵能生成物總鍵能大于大于反應物總鍵能反應物總鍵能生成物總鍵能生成物總鍵能小于小于反應物總鍵能反應物總鍵能H0 0或或H為為“-”-” H0 0或或H為為“+”+”鍵能鍵能變化變化能量能量變化變化1.反應物的總焓高于生反應物的總焓高于生成物的總焓成物的總焓2.生成物比反應物生成物比反應物更穩(wěn)定更穩(wěn)定分析分析:H:H2 2 (g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H(298k)H(298k) =-285.8kJ/mol =-285.8kJ/mol1.C( S,1.C( S,金剛石金剛石) ) +O+O2 2(g)=CO(

6、g)=CO2 2(g) (g) H(298k)H(298k) =-395.41kJ/mol =-395.41kJ/mol2.C( S,2.C( S,石墨石墨) +O) +O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H(298k)H(298k) =-393.51kJ/mol =-393.51kJ/mol該化學方程式與普通的方程式有什么不同？該化學方程式與普通的方程式有什么不同？（1 1）指明了溫度和壓強；）指明了溫度和壓強；（2 2）注明了反應物和生成物的狀態(tài)和能量的變化。）注明了反應物和生成物的狀態(tài)和能量的變化。H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g) 2HI(g) (g) 2HI(

7、g) H=-14.9 kJ/mol =-14.9 kJ/mol 101 kPa101 kPa200 200 二、熱化學方程式二、熱化學方程式1.1.概念概念表示參加反應物質(zhì)的量和反應熱的關(guān)系的化學方程式，表示參加反應物質(zhì)的量和反應熱的關(guān)系的化學方程式，叫做熱化學方程式。叫做熱化學方程式。2.2.表示的意義表示的意義（1 1）反應物和生成物的種類、聚集狀態(tài)）反應物和生成物的種類、聚集狀態(tài)（2 2）反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量比和質(zhì)量比）反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量比和質(zhì)量比（3 3）反應中放出或吸收的熱量。）反應中放出或吸收的熱量。2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g

8、) O(g) H=-483.6 kJ/mol=-483.6 kJ/mol說一下下面熱化方程式表示的意義。說一下下面熱化方程式表示的意義。 表示在通常狀況下，表示在通常狀況下，2 mol2 mol氫氣和氫氣和1 mol1 mol氧氣反應生成氧氣反應生成2 mol2 mol水蒸氣放出的熱量為水蒸氣放出的熱量為483.6 kJ483.6 kJ。 正確書寫熱化學方程式應注意哪幾點？正確書寫熱化學方程式應注意哪幾點？3.3.書寫熱化學方程式的注意事項書寫熱化學方程式的注意事項(3)(3)H要有符號、數(shù)值和單位。要有符號、數(shù)值和單位。(1)(1)熱化學方程式需注明反應時的溫度和壓強。對于熱化學方程式需注明

9、反應時的溫度和壓強。對于2525、101 kPa101 kPa時進行的反應可不注明。時進行的反應可不注明。(2)(2)熱化學方程式需注明各物質(zhì)的狀態(tài)。熱化學方程式需注明各物質(zhì)的狀態(tài)。(s(s、l l、g g、aq)aq)因為物因為物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同所含的能量也不同。質(zhì)的聚集狀態(tài)不同所含的能量也不同。 固態(tài)固態(tài) 液態(tài)液態(tài)吸熱吸熱氣態(tài)氣態(tài)吸熱吸熱吸熱吸熱(5)(5)化學式前面的計量數(shù)僅表示物質(zhì)的量化學式前面的計量數(shù)僅表示物質(zhì)的量, ,所以熱化學方程所以熱化學方程式中前面的計量數(shù)可以是分數(shù)。計量數(shù)加倍時，式中前面的計量數(shù)可以是分數(shù)。計量數(shù)加倍時， H H 也也要加倍。當反應逆向進行時，要加倍。當反應

10、逆向進行時， 其其H H 與正反應的數(shù)值相與正反應的數(shù)值相等，符號相反。等，符號相反。(4)(4)H單位中的單位中的molmol-1-1，對于任一反應，對于任一反應X X僅指每摩爾反應。僅指每摩爾反應。（1 1）1mol1mol氣態(tài)氣態(tài)H H2 2與與1mol1mol氣態(tài)氣態(tài)ClCl2 2反應生成反應生成2 mol2 mol氣態(tài)氣態(tài)HClHCl，放出放出184.6 kJ184.6 kJ的熱量，請寫出該反應的熱化學方程式。的熱量，請寫出該反應的熱化學方程式。H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g) (g)=2HCl(g) H=-184.6 kJ/mol=-184.6 kJ

11、/mol（2 2）1molC(1molC(固態(tài)固態(tài)) )與適量與適量H H2 2O(O(氣態(tài)氣態(tài)) )反應反應, ,生成生成CO(CO(氣態(tài)氣態(tài)) )和和H H2 2( (氣態(tài)氣態(tài)),),吸收吸收131.3 kJ131.3 kJ的熱量，請寫出該反應的熱化的熱量，請寫出該反應的熱化學方程式。學方程式。C(s)+HC(s)+H2 2O(g)=CO(g)+HO(g)=CO(g)+H2 2(g) (g) H=+131.3 kJ/mol=+131.3 kJ/mol化學反應與化學反應與能量的變化能量的變化焓變、焓變、反應熱反應熱熱化學熱化學方程式方程式H生成物總能量反應物總能量生成物總能量反應物總能量H反

12、應物總鍵能生成物總鍵能反應物總鍵能生成物總鍵能概念概念意義意義書寫書寫1.1.下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）A.A.熱化學方程式的計量數(shù)可以表示分子的個數(shù)熱化學方程式的計量數(shù)可以表示分子的個數(shù)B.B.熱化學方程式中只需標明生成物的狀態(tài)熱化學方程式中只需標明生成物的狀態(tài)C.C.反應熱指的是化學反應過程中放出或吸收的熱量反應熱指的是化學反應過程中放出或吸收的熱量D.D.化學反應不一定都伴隨能量的變化化學反應不一定都伴隨能量的變化C C2 2. .已知在已知在1 110105 5 PaPa，298 K298 K條件下，條件下，2 mol2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣氫氣燃燒生成水蒸氣放出放出

13、484 kJ484 kJ熱量，下列熱化學方程式正確的是熱量，下列熱化學方程式正確的是( )( )A.HA.H2 2O(g)=HO(g)=H2 2(g)(g)1/2O1/2O2 2(g) (g) H(298 K)(298 K)242 kJmol242 kJmol1 1B.2HB.2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) H(298 K)(298 K)484 kJmol484 kJmol1 1C.HC.H2 2(g)(g)1/2O1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H(298 K)(298 K)242 kJmol242 kJmol1

14、 1D.2HD.2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H(298 K)(298 K)484 kJmol484 kJmol1 1 A A3.3.相同溫度時相同溫度時, ,下列兩個反應的反應熱分別用下列兩個反應的反應熱分別用H H1 1、H H2 2表示，其關(guān)系正確的是（表示，其關(guān)系正確的是（ ）H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H H1 1= -= -Q Q1 1 kJmolkJmol-1-12H2H2 2O(g)=2HO(g)=2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) H H2 2=+

15、=+Q Q2 2 kJmolkJmol-1-1A.A.Q Q1 1 Q Q2 2 B.B.Q Q1 1= =Q Q2 2C.2C.2Q Q1 1 Q Q2 2 D. D. Q Q2 2= =Q Q1 1D D12122.2.熱化學方程式熱化學方程式C(s)+HC(s)+H2 2O(g)=O(g)=CO(g)+HCO(g)+H2 2(g) (g) H=+131.3 kJ/mol=+131.3 kJ/mol表示（表示（ ）A.A.碳和水反應吸收碳和水反應吸收131.3 kJ131.3 kJ能量能量B.1 molB.1 mol碳和碳和1 mol1 mol水反應生成一氧化碳和氫氣并吸收水反應生成一氧化

16、碳和氫氣并吸收131.3 kJ131.3 kJ熱量熱量C.1 molC.1 mol固態(tài)碳和固態(tài)碳和1 mol1 mol水蒸氣反應生成一氧化碳氣體和氫氣，水蒸氣反應生成一氧化碳氣體和氫氣，并吸熱并吸熱131.3 kJ131.3 kJD.1D.1個固態(tài)碳原子和個固態(tài)碳原子和1 1分子水蒸氣反應吸熱分子水蒸氣反應吸熱131.1 kJ131.1 kJC C3.3.下列敘述正確的是（下列敘述正確的是（ ）A.A.化學反應一定伴隨能量的變化化學反應一定伴隨能量的變化B.B.凡是吸熱或放熱過程中熱量的變化均稱為反應熱凡是吸熱或放熱過程中熱量的變化均稱為反應熱C.C.若若H000，則反應物的能量高于生成物的能

17、量，則反應物的能量高于生成物的能量ACAC4.298 K 4.298 K 時，時，1 mol C1 mol C與與1 mol1 mol水蒸氣反應生成水蒸氣反應生成1 mol CO 1 mol CO 和和1 mol H1 mol H2 2，需吸收，需吸收131.5 kJ131.5 kJ的熱量。寫出此反應的熱的熱量。寫出此反應的熱化學方程式?；瘜W方程式。C(s)+HC(s)+H2 2O(g)=HO(g)=H2 2(g)+CO(g) (g)+CO(g) H H (298 K)=+131.5 kJmol (298 K)=+131.5 kJmol-1-12. 2. 3 3mol CHmol CH4 4燃

18、燒時，生成液態(tài)水和燃燒時，生成液態(tài)水和COCO2 2 同時放出同時放出2670.92670.9KJKJ的熱。的熱。請寫出熱化學方程式。請寫出熱化學方程式。3 3. . 常溫下常溫下1414克克COCO在足量氧氣中充分燃燒，放出在足量氧氣中充分燃燒，放出141.3141.3KJKJ熱量，熱量，寫出該熱化學方程式。寫出該熱化學方程式。2.2. CHCH4 4( (氣氣)+2)+2O O2 2( (氣氣)=)=COCO2 2( (氣氣)+2)+2H H2 2O(O(液液) )； H H = - 890.3 = - 890.3KJ /molKJ /mol3. CO(3. CO(氣氣)+ )+ 1/2 O1/2 O2 2( (氣氣)=)=COCO2