内容正文:
第一章 化学反应与能量变化
第一节 化学反应的热效应
第2课时 化学反应的内能变化与焓变
温故知新
1、什么是反应热?
2、什么是中和热?如何测定中和热?
(1)内能:体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。
1、化学反应的内能变化
(2)符号:U
(3)影响因素:
①物质的种类、数量和聚集状态;
②体系的温度、压强
(4)化学反应中内能的变化:ΔU
(1)内能:体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。
1、化学反应的内能变化
(2)符号:U
(3)影响因素:
①物质的种类、数量和聚集状态;
②体系的温度、压强
(4)化学反应中内能的变化:ΔU = U(反应产物)- U(反应物)
U(反应产物) U(反应物)
U(反应产物) U(反应物)
反应 能量
反应 能量
<
>
吸收
释放
(5)内能变化与反应热的关系
1、化学反应的内能变化
①化学反应体系与环境进行能量交换以热和功的形式呈现,即化学反应内能的变化等于反应热和功的加和,ΔU=Q+W。
②若反应中没有做功,则ΔU=Q,即反应热等于反应前后体系内能的发化。
③等压条件下、可能存在因体积改变而存在体积功、故反应热不一定等于反应体系内能的变化。
2、化学反应的焓变
(1)焓定义:用来描述物质所具有能量的物理量,符号:H,单位:J/mol 或 kJ/mol
(2)影响因素:①物质的种类、数量和聚集状态;
②体系的温度、压强
(3)在恒温、恒压的条件下,化学反应过程中能量变化全部转化为热能,则焓变等于QP。
【注意】① 焓是一个物理量;②焓是物质固有的性质,与密度相似
2、化学反应的焓变
(4)焓变(△H):反应产物的总焓与反应物的总焓之差,称为反应焓变。是用来描述反应热的物理量。
表达式: △H=H(反应产物) — H(反应物)
当∆H为“-”( ∆H<0)时,为放热反应
当∆H为“+”( ∆H>0)时,为吸热反应
放热反应
吸热反应
(J•mol—1或kJ•mol—1 )
3、热化学方程式:
(1)概念:能够表示物质变化与焓变的化学方程式叫做热化学方程式。
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g); = -184.6 kJ/mol
H
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); H = -890.3 kJ/mol
NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l); H = -57.3 kJ/mol
思考
热化学方程式有什么特点?书写时要需要注意什么?
“五步”突破热化学方程式的书写
一写方程式
二标状态
三标条件
四标ΔH
五标数值
写出配平的化学方程式
用s、l、g、aq标明物质的聚集状态
标明反应的温度和压强(101kPa25℃时可不标注)
在方程式后写出ΔH,并根据信息注明ΔH 前面符号的“+”或“_”
根据系数计算写出ΔH的值
交流.研讨
1.已知在298K时,由氢气和氦气反应生成1molNH3(g)放热46.1kJ,请将下列化学方程式改写成热化学方程式。
H2(g) + N2(g) = NH3(g)
3H2(g) + N2(g) = 2 NH3(g)
NH3(g)= H2(g) + N2(g)
2.已知在298K时,由ImolH2(g)和0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l)放出285.8kJ热量,生成1molH2O(g)放出241.8 kJ热量。请分析这两种情况下反应热为何不同,并分别写出这两种情况下反应的热化学方程式。
3
2
12
3
2
12
H2(g) + N2(g) = NH3(g);ΔH = -46.1 kJ/mol
3
2
12
3H2(g) + N2(g) = 2NH3(g) ; ΔH = -92.2 kJ/mol
NH3(g) = H2(g) + N2(g) ;ΔH = +46.1 kJ/mol
3
2
12
提示:生成物的状态不同,H2O(l)到 H2O(g)要吸热,所以放出的热量少
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ; ΔH = -241.8 kJ/mol
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ; ΔH = -285.8 kJ/mol
反应放出或吸收的热量