魯科化學反應原理第一章第1節(jié)-化學反應的熱效應第二課時

第一章化學反應與能量轉化第1節(jié)化學反應的熱效應一、化學反應的熱效應（一）反應熱1、概念：一定溫度釋放或吸收＋吸熱2、表示Q－放熱3、獲取反應熱數(shù)據(jù)的方法理論計算實驗測定（二）反應熱的實驗測定1、原理Q=C(T2－T1)=cm(T2－T1)2、實驗（三）反應熱的分類中和熱燃燒熱知識回顧｝熱化學二、化學反應的焓變1。焓（H）：物質本身所具有的能量，是與體系的內能、壓強、體積有關的一個物理量2。焓變（△H）：化學反應中的能量變化量△H=H生成物-H反應物

在等溫等壓條件下的化學反應，如果不做非體積功（即沒有轉化為電能、光能等其他形式的能），則該反應的反應熱等于反應前后物質的焓變。即：Qp=△H∵Qp>0為吸熱反應，Qp<0為放熱反應∴當ΔH＞0時，為吸熱反應。

當ΔH＜0時，為放熱反應。H2(g)＋I2

(g)

====2HI(g)

ΔH

=

－14.9kJ/mol200℃

101kPa與化學方程式相比，熱化學方程式有哪些不同？（結合課本P6頁）交流研討下列方程式屬于熱化學方程式：正確書寫熱化學方程式應注意哪幾點？觀察下面三個熱化學方程式：①H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H(298K)=—241.8kJ?mol—1②H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H(298K)=—285.8kJ?mol—1③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H(298K)=—571.6kJ?mol—1

試回答：為什么①中的△H的值要比②中的△H值要大？③中的△H的值為什么是②中的△H值的2倍？1.定義：可表示參加反應物質的量和反應熱的關系的方程式，叫做熱化學方程式。2.寫法：1)熱化學方程式要注明反應的溫度、壓強（298K,101kPa時不寫）一般不寫其他反應條件；不標明生成沉淀或氣體符號。2)要注明反應物和生成物的聚集狀態(tài)，常用s、l、g表示固體、液體、氣體。三、熱化學方程式3)ΔH后要注明反應溫度，ΔH的單位為J·mol-1或KJ·mol-14)ΔH的值必須與方程式的化學計量數(shù)對應。計量數(shù)加倍時，ΔH也要加倍。當反應逆向進行時，其ΔH與正反應的數(shù)值相等，符號相反。5)方程式中的化學計量數(shù)以“mol”為單位，不表示分子數(shù)，因此可以是整數(shù)，也可以是小數(shù)或分數(shù)。6)可逆反應的ΔH表明的是完全反應時的數(shù)據(jù)。意義:熱化學方程式不僅表明了化學反應中的物質變化，也表明了化學反應中的能量變化。例題1、當1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應生成2mol氣態(tài)HCl，放出184.6KJ的熱量，請寫出該反應的熱化學方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H=-184.6KJ/mol寫出下列反應的熱化學方程式針對性練習1、1mol氮氣與適量氫氣起反應，生成2mol氨氣，放熱92.2KJ熱量。

2、1mol碳與適量水蒸氣完全反應，生成一氧化碳氣體和氫氣，吸收131.3KJ熱量。

3、已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-184.6kJ·mol-1，則反應HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H為（）A．+184.6kJ·mol-1B．-92.3kJ·mol-1

C．-369.2kJ·mol-1

D．+92.3kJ·mol-1DA4、已知在1×105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學方程式正確的是()A.H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）；ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）；ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）；ΔH＝＋484kJ·mol－1

四、反應焓變的計算（一）、蓋斯定律不管化學反應是一步完成還是分幾步完成，其反應焓變是相同的。化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。C（s）+?O2（g）=CO（g）因為C燃燒時不可能完全生成CO，總有一部分CO2生成，因此這個反應的ΔH無法直接測得，請同學們自己根據(jù)蓋斯定律設計一個方案計算該反應的ΔH。提示（1)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol(2)CO(g)+?O2(g)=CO2(g)△H3=-283.0kJ/mol解析課本P8頁的思路△H1=△H2+△H3

△H2=△H1-△H3

=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/molC(s)+?O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol（二）、反應熱的計算1、有關熱化學方程式的計算【例1】25℃、101kPa時，使1.0g鈉與足量的氯氣反應，生成氯鈉晶體并放出17.87kJ的熱量，求生成1mol氯化鈉的反應熱?！窘狻縉a(g)+?Cl2(g)==NaCl(s)Q=17.87kJ/1g×23g/mol=411kJ/mol答：生成1molNaCl時放出熱量411kJ。2、應用蓋斯定律的計算【例3】已知下列反應的反應熱為⑴CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol⑵C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol⑶H2(g)+?O2(g)==H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol試計算下述反應的反應熱：2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)【解】分析各方程式的關系，知將方程式按2[⑵+⑶]-⑴組合得上述反應方程式即：△H

=2[△H2+△H3]

-△H1△H

=2[(-393.5kJ/mol)+(-285.8kJ/mol)]-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol答：反應2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)反應熱為-488.3kJ/mol

3、、利用化學鍵的鍵能求焓變（1）鍵能：原子間形成（或斷裂）1mol化學鍵時釋放（或吸收）的能量。（2）△H=∑(反應物的鍵能）—∑(反應產物的鍵能)【合作探究】以下是部分共價鍵鍵能數(shù)據(jù)：P—P198kJ?mol—1，P—O360kJ?mol—1，O=O498kJ?mol—1。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算下面這個反應的焓變。P4(s,白磷)+3O2(g)==P4O6(s)△H=？比較反應熱數(shù)據(jù)可知,1molH2和1molCO完全燃燒放出的熱量之和比1molC(s)完全燃燒放出的熱量（）。

多

甲同學據(jù)此認為“煤炭燃燒時加少量水可以使煤炭燃燒時放出更多的熱量”。乙同學根據(jù)蓋斯定律通過計算，認為“將煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量與直接燃燒煤放出的熱量一樣多”。你的觀點呢？乙同學是怎樣計算的？你能重現(xiàn)乙的計算過程嗎？乙同學的計算過程：C(s)+H2O(g)+O2(g)→CO2(g)+H2O(g)△H1C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2=131.5kJ/molH2(g)+?O2(g)=H2O(g)△H3=-242.0kJ/molCO(g)+?O2(g)=CO2(g)△H4=-283.0kJ/mol則有：△H1=△H2+△H3+△H4已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)

△H

=68kJ/molN2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)

△H

=-622kJ/mol火箭發(fā)射時用肼N2H4(l)作燃料，NO2作氧化劑，反應生成N2和H2O(l)，寫出該反應的熱化學方程式。練習1N2H4(l)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(l)△H=-622kJ/mol–(68kJ/mol)/2=-656kJ/mol將焦炭轉化為水煤氣的主要反應為:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)