内容正文:
第一节 化学反应的热效应
课时1 化学反应的焓变
第一章 化学反应与能量变化
授课人:
学习目标
1.能从宏观和微观角度理解化学反应中能量变化的本质,正确判断和认识放热反应和吸热反应。
2.辨识化学反应中的能量转化形式,形成能量可以相互转化的观念,正确理解反应热和焓变。
3.建立从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型、正确书写热化学方程式。
液氢-液氧
煤油-液氧
长征五号
布局结构
箭长56.97米
芯级直径5米
助推器直径3.35米
总质量870吨
推进剂
反应后产生高温气体用于火箭推进
能量变化
物质
变化
基础
热能
电能
光能
……
吸收
释放
一、反应热 焓变
化学反应
放热反应
吸热反应
中和反应、燃烧、多数化合反应、
铝热反应、自发的氧化还原反应
……
Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体的反应
多数分解反应
某些需要持续加热的反应
……
一、反应热 焓变
一、反应热 焓变
(二)药理作用
即:在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
体系
环境
热量
在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。
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产生
反应热
体系
内能改变
恒压
反应热
(焓变)
在化工生产和科学实验中,化学反应通常是在敞口容器中进行的,反应体系的压强与外界压强相等,即反应是在恒压条件下进行的。
一、反应热 焓变
ΔH,单位:
kJ·mol-1
kJ/mol
放热反应
吸热反应
∆H <0
∆H=∑H(生成物)- ∑H(反应物)
∆H >0
一、反应热 焓变
宏观角度
体系的能量升高
E反>E生
E反<E生
体系的能量降低
一、反应热 焓变
吸热反应
旧化学键断裂吸收能量
新化学键形成吸收能量
反应物的键能总和
生成物的键能总和
微观角度
物质能量越低,键能越大
ΔH=反应物中键能总和(E1)-生成物中键能总和(E2)
化学反应中能量变化的本质
一、反应热 焓变
化学键的断裂和形成是化学反应过程中伴随能量变化的根本原因。
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一、反应热 焓变
1 mol N2分子中的化学键断裂吸收的能量是_ kJ,
1 mol O2分子中的化学键断裂吸收的能量是_ kJ,
2 mol NO分子中的化学键形成释放的能量是_ kJ,
则N2(g)+O2(g)===2NO(g)的反应吸收的热量为_ kJ。
946
498
1264
180
能力达成
例1:如图是H2与Cl2发生反应生成HCl的途径和三个状态的能量,有关说法错误的是( )
A.步骤2是放热过程B.三个状态的能量E2最大C.要实现步骤1的转化,必须加热D.该反应的ΔH<0
C
二、热化学方程式
热化学方程式
能够表示反应热的化学方程式
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.6 kJ·mol-1
物质变化
能量变化
二、热化学方程式
热化学方程式的书写方法
写出相应的化学方程式。热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量,可以是整数或分数,但必须是最简整数或最简分数。
同一化学反应,物质的化学计量数不同,反应的ΔH也不同。
(以氢气燃烧为例)
2H2 + O2 === 2H2O
H2 + O2 === H2O
1
2
热化学方程式的书写方法
不用标明反应条件,不用标“↑”或“↓”,标注各物质聚集状态。
在物质后面用括号标注各物质的聚集状态:气体用“g”,液体用“l”,固体用“s”,溶液用“aq”。
2H2 (g)+ O2 (g) === 2H2O(g)
H2 (g)+ O2 (g) === H2O(g)
1
2
H2 (g)+ O2 (g) === H2O(l)
1
2
二、热化学方程式
热化学方程式的书写方法
标注ΔH的正负。
化学方程式后面空一格标注ΔH,若为放热反应,ΔH为“-”;若为吸热反应,ΔH为“+”(“+”可省略不写)。
2H2 (g)+ O2 (g) === 2H2O(g) ∆H=−
H2 (g)+ O2 (g) === H2O(g) ∆H=−
1
2
H2 (g)+ O2 (g) === H2O(l) ∆H=−
1
2
二、热化学方程式
二、热化学方程式
计算ΔH的数值。根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。ΔH单位是kJ·mol-1。
2H2 (g)+ O2 (g) === 2H2O(g)
H2 (g)+ O2 (g) === H2O(g)