内容正文:
第一节 反应热
第2课时 反应热与焓变
第一章 化学反应的热效应
1
温故知新
化学反应中为什么会产生反应热?
什么是反应热?
体系
内能变化
产生
反应热
1、内能
一、反应热与焓变
2、符号:
U
1、定义:
体系内物质的各种能量的总和
3、受温度、压强和物质的聚集状态等影响
为了描述等压条件下的反应热,科学上引入了一个与内能有关的物理量——焓(符号为H)。
2、焓与焓变
与内能有关的物理量
焓(H)
定义:
焓变(焓差值)
符号:
ΔH
计算:
单位:
kJ/mol
kJ·mol-1
ΔH=H生成物-H反应物
表示:
ΔH=± 数值 单位
3、反应热与焓变的关系
恒压反应热=焓变(ΔH)
焓变
体系
内能改变
产生
反应热
等压
反应热
敞口容器
1、宏观角度
一、反应热产生的原因
∆H=
E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)
反应物的总能量与生成物的总能量不相同
放热反应 ΔH<0
吸热反应 ΔH>0
反应物
能
量
反应进程
生成物
能
量
反应进程
生成物
6
例1、在25℃和101 kPa下,1 molH2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量,则该反应的反应热为:
例2、在25 ℃和101 kPa下,1 mol C(如无特别说明,C均指石墨)与1 mol H2O(g)反应,生成1 mol CO和1 mol H2,需要吸收131.5 kJ的热量,则该反应的反应热为:
ΔH= -184.6 kJ/mol
ΔH= +131.5 kJ/mol
2、微观角度
化学反应的实质:旧的化学键断裂和新的化学键形成过程。
旧键断裂
吸收能量
新键形成
放出能量
ΔH=Q吸-Q放
Q吸>Q放
Q吸<Q放
吸热反应
放热反应
ΔH>0
ΔH<0
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ∆H=?
释放431 kJ/mol×2 mol=862 kJ
∆H=−183 kJ/mol
吸收436 kJ + 243 kJ=679 kJ
以H2与Cl2反应生成HCl为例,从微观角度来讨论反应热的实质
H2与Cl2反应生成HCl对应的能量-过程图
吸收能量679 kJ
释放能量862 kJ
反应热
∆H=−183 kJ/mol
键能:拆开1mol化学键
所需要的能量
键能越大越稳定
能量越低越稳定
例3、C(石墨 s) = C(金刚石 s) ΔH = +1.9kJ/mol,石墨、金刚石哪个更稳定?试分析物质稳定性与键能的关系。
金刚石
石墨
∆H > 0,吸热反应,
石墨键能大,总能量低,更稳定。
能量
反应进程
石墨
金刚石
E吸
E放
②物质总能量越低,物质越稳定。
①键能越大,物质越稳定。
课堂小结
焓变
定义
意义
反应热在等压条件下等于反应的焓变
原因
宏观:体系内能的变化
ΔH=H生成物-H反应物
微观:断键吸热 成键放热
放热反应ΔH<0
吸热反应ΔH>0
恒压反应热=焓变(ΔH)
ΔH=Q吸-Q放
巩固提升
B
1、反应 A+B= C(ΔH<0)分两步进行: ①A+B→ X(ΔH>0) ②X→C(ΔH<0)。下列图中能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
13
巩固提升
A
2、键能数据计算CH4(g)+4F2(g) =CF4(g)+4HF(g)的反应热
ΔH 为( )
化学键 C—H C—F H—F F—F
键能/kJ·mol-1 414 489 565 155
A.-1 940 kJ·mol-1 B.+1 940 kJ·mol-1
C.-485 kJ·mol-1 D.+485 kJ·mol-1
14
巩固提升
3.断开 1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,
则1mol N2生成NH3的反应热为 ,
则1mol H2生成NH3的反应热为 。
-92.0 kJ/mol
-30.67 kJ/mol
15
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