1.1反應(yīng)熱、焓變和熱化學(xué)方程式 課件上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

反應(yīng)熱、焓變和熱化學(xué)方程式1.體系和環(huán)境一、反應(yīng)熱與焓變——以鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)為例(1)體系(系統(tǒng))：被研究的物質(zhì)系統(tǒng)統(tǒng)稱為體系(2)環(huán)境：體系以外的其他部分稱為環(huán)境熱量是指因溫度不同而在體系與環(huán)境之間交換或傳遞的能量2.反應(yīng)熱與焓變一、反應(yīng)熱與焓變(1)反應(yīng)熱(2)內(nèi)能、焓、焓變：①含義：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量。②符號：ΔH③單位：kJ·mol－1或kJ/mol④測定方法：量熱計直接測定①內(nèi)能(U)：體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響②焓(H)：與物質(zhì)內(nèi)能有關(guān)的物理量③焓變(?H)：變化前后物質(zhì)的焓值差，即：ΔH＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變（3）從微觀角度認(rèn)識反應(yīng)熱的實質(zhì)一、反應(yīng)熱與焓變以H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)為例說明由圖可知1molH2分子中的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量是436kJ共吸收679kJ1molCl2分子中的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量是243kJ1molHCl分子中的化學(xué)鍵形成釋放的能量是431kJ共放出862kJ結(jié)論H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反應(yīng)放出的熱量為183kJ3.化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的原因一、反應(yīng)熱與焓變(1)從鍵能的角度分析化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：舊鍵斷裂，新鍵生成。新鍵生成釋放的能量小于舊鍵斷裂吸收的能量，則反應(yīng)吸熱新鍵生成釋放的能量大于舊鍵斷裂吸收的能量，則反應(yīng)放熱3.化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的原因一、反應(yīng)熱與焓變(2)從反應(yīng)物和生成物焓(H)的變化角度分析反應(yīng)物總焓小于生成物總焓，反應(yīng)吸熱反應(yīng)物總焓大于生成物總焓，反應(yīng)放熱二、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)E(反應(yīng)物)＞E(生成物)反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量放熱反應(yīng)的?H<0，吸熱反應(yīng)的?H>0反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量E(反應(yīng)物)＜E(生成物)規(guī)定:放熱反應(yīng)的?H為“-”,吸熱反應(yīng)的?H為“＋”ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量二、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)2.常見的吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)(1)常見的放熱反應(yīng)①所有的燃燒反應(yīng)②所有的酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)的化合反應(yīng)④鋁熱反應(yīng)⑤活潑金屬與水、與酸的反應(yīng)⑥生成沉淀的反應(yīng)(2)常見的吸熱反應(yīng)①大多數(shù)分解反應(yīng)②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)③C和CO2發(fā)生的化合反應(yīng)及C和H2O(g)的反應(yīng)④以碳、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)三、熱化學(xué)方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－11.熱化學(xué)方程式的概念及意義(1)概念：能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式(2)意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，還說明了物質(zhì)的“物質(zhì)的量”與“能量”之間的數(shù)量關(guān)系在25℃、101kPa下，2mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)O2反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時，放出的熱量是571.6kJ三、熱化學(xué)方程式2.熱化學(xué)方程式的書寫方法要求(1)遵循一般化學(xué)方程式的書寫規(guī)則，一般不寫反應(yīng)條件，不標(biāo)“↑”和“↓”(2)標(biāo)注ΔH的正負(fù)?；瘜W(xué)方程式后面空一格標(biāo)注ΔH

若為放熱反應(yīng)，ΔH為“－”；若為吸熱反應(yīng)，ΔH為“＋”(3)計算ΔH的數(shù)值。根據(jù)化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)計算寫出ΔH的數(shù)值。

單位是kJ·mol－1(4)標(biāo)注各物質(zhì)聚集狀態(tài)。在物質(zhì)后面用括號標(biāo)注各物質(zhì)的聚集狀態(tài)：

氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”，溶液用“aq”三、熱化學(xué)方程式2.熱化學(xué)方程式的書寫方法要求(5)標(biāo)注反應(yīng)的溫度和壓強。

25℃、101kPa，該條件可以不標(biāo)注，但其他條件必須標(biāo)注(6)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù)(7)熱化學(xué)方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng)，

若化學(xué)計量數(shù)加倍，則ΔH的數(shù)值也要加倍

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1

H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1(8)逆反應(yīng)的ΔH數(shù)值與正反應(yīng)的相等、符號相反三、熱化學(xué)方程式3.熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別

普通化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計量數(shù)整數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)狀態(tài)不要求注明必須在分子式后注明ΔH正負(fù)號及單位無必須注明意義表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化遵循規(guī)律原子守恒原子守恒和能量守恒【練習(xí)】寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(1)1molCO完全轉(zhuǎn)化為CO2放出283kJ的熱量：________________________________(2)24gC(s)與足量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收262.6kJ熱量：__________________________________(3)16gCH4(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(l)，放出890.3kJ熱量：_______________________________(4)0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)的三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為：________________________________(5)N2(g)與H2(g)反應(yīng)，生成1molNH3(g)時放出46.1kJ的熱量：______________________________________(6)已知：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，請寫出1molNH3分解對應(yīng)的熱化學(xué)方程______________________________________

(1)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1(2)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1(3)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1(4)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1(5)N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)ΔH＝－92.2kJ·mol－1(6)NH3(g)1/2N2(g)＋3/2H2(g)ΔH＝＋46.2kJ·mol－1四、焓變(ΔH)的計算方法ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量物質(zhì)CO2(C=O)CH4(C－H)P4(P－P)SiO2(Si－O)石墨金剛石S8(S－S)Si鍵數(shù)24641.5282常見物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目1、SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知：1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ，斷裂1molF—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則反應(yīng)S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反應(yīng)熱ΔH為()A．－1780kJ·mol－1B．－1220kJ·mol－1C．－450kJ·mol－1 D．＋430kJ·mol－1B2、已知拆開1molH—H鍵，1molN—H鍵，1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N2(g)與H2(g)反應(yīng)生成NH3(g)的熱化學(xué)方程式為___________________________3、已知一些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：化學(xué)鍵

C—H

C—F

H—F F—F鍵能/kJ·mol

－1414

489

565

155請根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4(g)和F2(g)反應(yīng)生成CF4(g)和HF(g)的熱化學(xué)方程式：_______________________________________________N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)ΔH＝－1940kJ·mol－1小試牛刀A．石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)B．白磷比紅磷穩(wěn)定C．S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2則ΔH1>ΔH2D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH>01、下列圖像分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系。據(jù)此判斷下列說法中正確的是()A2、已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121kJ，且氧氣中1molO=O鍵完全斷裂時吸收熱量496kJ，水蒸氣中1molH—O鍵形成時放出熱量463kJ，則氫氣中1molH—H鍵斷裂時吸收熱量為()A．920kJ B．557kJC．436kJ D．188kJ3、白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng)：P4＋5O2＝P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：P—PakJ/mol、P—ObkJ/mol、P=OckJ/mol]、O=OdkJ/mol。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的ΔH，其中正確的是()A．(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1B．(4c＋12b－6a－5d)kJ·mol－1C．(4c＋12b－4a－5d)kJ·mol－1D．(4a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1CA4、根據(jù)要求，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：(1)1molC2H4(g)與適量O2(g)反應(yīng)，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1411kJ的熱量(2)1molAl(s)與適量O2(g)發(fā)生反應(yīng)，生成Al2O3(s)，放出834.9kJ的熱量(3)2molN2(g)與2molO2(g)充分反應(yīng)，生成NO(g)并吸收136kJ的熱量：(4)衛(wèi)星發(fā)射可用肼(N2H4)作燃料，2molN2H4(g)在足量O2(g)中燃燒，生成N2(g)和H2O(l)并放出1244kJ的熱量：(5)已知1molC(石墨，s)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ熱量(6)1.7gNH3(g)發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物，放出22.67kJ的熱量(