1.1.1 化学反应的焓变 课件 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

第一单元 化学反应的热效应 课时1 化学反应的焓变 专题1 化学反应与能量变化 燃烧是人类最早利用的化学反应之一。人们一直以燃烧燃料作为获取能量的标志。 想一想:如果是静止不动的物质,它具有能量吗? 内能:物质的各种能量的总和称为内能。 内能的影响因素: 内能受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。 内能的绝对值无法直接测得,但内能的变化可以通过变化过程中体系吸收(或放出)的热对内(或外)所做的功的形式表现出来。 焓是与内能有关的物理量。用符号H表示。 焓的数值的变化称为焓变。用符号ΔH表示。 在研究物质的能量变化时,把相互联系的物质区分为体系和环境两部分。 体系:被研究的物质系统。 环境:体系以外,与体系发生质量、能量交换的物质系统。 能量变化 物质 变化 基础 热能 电能 光能 …… 吸收 释放 那么,在实际应用中,该如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢? 常见的放热反应和吸热反应 1.所有的燃烧、爆炸反应 放热反应 吸热反应 1.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体的反应 CaO + H2O === Ca(OH)2 Ba(OH)2· 8H2O + 2NH4Cl=BaCl2 +2NH3 ↑ +10H2O 2Al + Fe2O3 ===== Al2O3 + 2Fe 高温 高温 2.C(s) + CO2(g) === 2CO(g) 4.大多数分解反应 高温 3. C(s) + H2O(g) ==== CO(g) + H2(g) 2.金属与酸或水的反应 3.酸碱中和反应 4.大多数化合反应 5.铝热反应 思考:是否吸热反应一定需要加热,而放热反应一定不需要加热呢? 需加热的反应不一定是吸热反应,要持续加热的反应才是吸热反应。很多放热反应都需要加热才能进行。 一、反应热与焓变 1.反应热 在化学反应中,当反应物和生成物具有相同温度时,所放出或吸收的热量。 2.焓变 (1) 定义:在恒压条件下,化学反应中放出或吸收的热量 (2) 符号:△H (3) 单位:kJ·mol-1 (4) △H>0-吸热反应;△H<0-放热反应 没有特殊指明: 反应热就是焓变 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 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) 1 2 H2 (g)+ O2 (g) === H2O(l) 1 2 H H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ/mol H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ/mol H2(g)+ O2(g) 1 2 ∆H=−241.8 kJ/mol ∆H=−285.8 kJ/mol ∆H=−483.6 kJ/mol 3.[总结]书写热化学方程式的注意事项: (1) 要注明反应物和生成物的聚集状态。 (g: 气体、l: 液体、s:固体、aq:溶液) (2) 同种物质在不同的状态下的热效应是不同的。 固态 → 液态 → 气态 吸热 吸热 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H