内容正文:
专题1 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应的热效应(第1课时)
化学反应的焓变
*
思考1:对于自热火锅,利用化学中的什么变化?
自热火锅——懒人神器
思考2:为什么化学反应存在能量变化?
*
【知识回顾】放热反应与吸热反应
化学反应
放热反应:例如
吸热反应:例如
①燃烧反应
②中和反应
③物质的缓慢氧化
④大多数化合反应
⑤金属与酸、水的反应
⑥铝热反应
①水解反应
②弱电解质的电离
③大多数分解反应
④典型反应
Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O
C+H2O CO+H2
CaCO3 CO2+CaO
C+CO2 2CO
从物质的角度:
有新物质生成
从微粒的角度:
原子重新组合的过程
从化学键的角度:
旧键的断裂和新键的形成
从能量的角度:
释放或贮存能量的过程
化学反应的本质
旧键断裂
能量Q1
反应物
中间状态原子或原子团
生成物
新键形成
能量Q2
回忆:
化学反应为什么会伴随有能量变化?
1、从化学键角度(微观):
(举例)
2、从物质总能量角度(宏观):
(图示)
总能量E1
总能量E2
>
吸收
放出
<
>
<
Q1 Q2,反应吸热;
Q1 Q2,反应放热;
E1 E2,反应放热;
E1 E2, 反应吸热;
一、焓变 反应热
1、反应热
在化学反应过程中,当反应物与生成物具有相同温度时,所放出或吸收的热量称为化学反应的反应热。
2、焓变
定义:在恒温、恒压条件下,化学反应过程中吸 收或释放的能量称为反应的焓变。
①焓变符号:△H
②焓变单位:kJ/mol或kJ·mol-1
③测量条件:恒压下,一般为敞口容器中
④“+”:吸热, △H>0
“-”:放热, △H<0
3、化学反应中能量变化的原因
放出能量
吸收能量
宏观:反应物的总能量与生成物的总能量不相等。
ΔH = – △E ΔH < 0
ΔH = +△E ΔH>0
①从物质所具有的能量角度(宏观)
△H=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量
②从化学键的角度(微观)
△H= 反应物的键能总和-生成物的键能总和
例1.白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、P===O c kJ·mol-1、O===O d kJ·mol-1。
根据图中的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是( )
A.(6a+5d-4c-12b) kJ·mol-1
B.(4c+12b-6a-5d) kJ·mol-1
C.(4c+12b-4a-5d) kJ·mol-1
D.(4a+5d-4c-12b) kJ·mol-1
A
例2.下列说法正确的是( )
A.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃的条件下ΔH 应该不相同
B.化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C.任何吸热反应必须加热才能发生,放热反应一定不需要加热
D.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热
D
二、热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式
H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=-14.9kJ/mol
200℃
101kPa
物质变化
能量变化
热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,
也表明了化学反应中的热量变化。
二、热化学方程式
能够表示反应热的化学方程式。
书写要点
①需注明反应的温度和压强,如在25℃、101KPa下进行的反应,可不注明。
②应注明反应物和生成物的状态、△H的“+”或“-”(“+”可以省略,“-”不可以省略)和单位。
气体用g;液体用l;固体用s;溶液用aq,一般不用“ ”或者“ ”
④化学计量数表示物质的量,可以是整数或分数。
⑤化学计量数与△H相对应,当化学计量数不同时,其△H不同
⑥可逆反应的正反应与逆反应的△H数值相同,符号相反。
注: 可逆反应的△H指的是完全反应时涉及的反应热
同素异形体须注明名称,同分异构体须写化学式。
例3.假设以下方程式中反应热的数值(不包括正、负号)都是正确的。则下列热化学方程式书写正确的是( )
A.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH=177.7 kJ
B.C(s)+H2O===CO(g)+H2(g) ΔH=-131.3 kJ·mol-1
C.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ