1.1.2反应热焓变 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一节 反应热 第二课时 反应热 焓变 第一章 化学反应的热效应 核心素养发展目标 1．了解内能的影响因素。 2、内能有关的物理量焓的含义、符号及单位。从焓的角度理解放热反应和吸热反应。 3．能从宏观和微观两个角度构建模型，并解释反应热产生的原因。 证据推理 自热火锅里面的加热包主要成分是焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、氯化钙、生石灰、碳酸钠等，不同的商家可能存在成分上的差别，但是自热火锅加热的原理都是生石灰遇水变成熟石灰，铝与碱反应等从而释放热能并产生水蒸气，达到煮熟食物的作用。 CaO + H2O = Ca(OH)2 Ca(OH)2+Na2CO3= 2NaOH+CaCO3 2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑ 课本P6 化学反应为什么会产生反应热？宏观角度认识反应热 产生反应热的原因——化学反应前后体系的内能发生了变化。 化学反应不仅遵循质量守恒定律也遵循能量守恒定律。内能(符号U)是体系内物质的各种能量的总和。 放热反应 吸热反应 u u 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(H)单位：kJ·mol－1 焓的大小受哪些因素的影响？ 影响因素： 反应物本身的性质 物质的状态：气态（g） > 液态（l）>固态（s） 温度：T↑→H↑ 提示：内能受温度、压强和物质的聚集状态等影响。 能量越高,越自由 能量越低,越稳定 证据推理 Δ H ＜ 0 反应物 反应过程 焓 (H) 生成物 Δ H > 0 焓 (H) 反应过程 生成物 反应物 ΔH＝H生成物－H反应物 放热反应 吸热反应 （体系内能降低）：∆H < 0，∆H为“－” （体系内能升高）：∆H > 0，∆H为“＋” kJ/mol 或 kJ • mol－1 单位： 数学表达式： 在等压条件下进行的化学反应，反应热等于反应的“焓变”焓变△H的单位是什么？数学表达式如何书写？放热反应的焓变大于0还是小于0？ 模型构建 3.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 B 课堂练习1、 ①在25℃，101kPa下，1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl，放出184.6 kJ的热量，该反应的反应热为 ②在25℃，101kPa下，1 mol C 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，该反应的反应热为 ΔH= + 131.5 kJ·mol-1 注意：“+” 、 “-”不能省略！单位kJ/mol必须标出 ③在25℃和101kpa下强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol水时，放出57.3kJ的热量。该反应的反应热为 ΔH= -184.6kJ·mol-1 △H= -57.3 kJ/mol 中和热的表示： H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l) 化学反应为什么会产生反应热？微观角度认识反应热(反应热实质) H（kJ/mol） 反应历程 H2 + Cl2 2H+2Cl 2HCl -183kJ/mol 436 kJ/mol (H2) 243 kJ/mol (Cl2) 2×(-431 kJ) = 862 kJ/mol Q吸收=436+243=679 kJ/mol Q放出=431×2=862 kJ/mol 反应热 △H=679-862= -183 kJ/mol 在相同条件下，断开1 mol化学键所 ，与原子形成1 mol相同化学键时所 是相等的。 放出的能量 吸收的能量 H2 + Cl2 = 2HCl ∆H＝∑E (反应物断键吸收的能量）－∑E (生成物成键放出的能量 微观探析 课堂练习3、如图所示N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化，判断下列说法错误的是（ ） A．该反应中反应物断键吸收的总能量 高于生成物形成键放出的总能量 B．2mol气态氧原子结合生成O2(g)时， 能放出498kJ能量 C．断裂1mol NO分子中的化学键，需要吸收632kJ能量 D．1molN2和1molO2的反应热ΔH=-180kJ·mol-1 D ΔH＝(946+498) －2×632＝+180 kJ/mol ∆H＝∑E (反应物断键吸收的能量）－∑E (生成物成键放出的能量 Δ H ＜ 0 Δ H > 0 ∆H＝∑E (反应物断键吸收的能量）－∑E (生成物成键放出的能量） ∆H=H(生成物）－H (反应物） 根据对恒压反应热(焓变)的认识，你能总结出几种计算焓变的方法？ 模型构建 ∆H＝Ea (正反应活化能）－Ea (逆反应活化能） 课堂练习4、拆开 1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键所需能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则1 mol N2(g)转化为NH3(g)时的反应热是多少？ ＝ 946 kJ/mol + 3×436 kJ/mol  6×391 kJ/mol ＝ 92 kJ/mol N2(g) + 3H2(g) 2NH3 (g) ∆H＝? ∆H＝∑E (反应物断键吸收的能量）－∑E (生成物成键放出的能量） 4、N4 分子结构为正四面体（如图所示）。已知：断裂 N4 (g) 中 1mol N－N 键吸收 193 kJ 能量，形成 N2 (g) 中1mol N ☰N键放出 941 kJ 能量。下列说法正确的是（ ） A. N4 (g) 比 N2 (g) 更稳定 B. N4 (g) = 2 N2 (g) ΔH = + 724 kJ·mol-1 C. 形成 1 mol N4 (g) 中的化学键放出 193 kJ 的能量 D. 1 mol N2 (g) 完全转化为 N4 (g)，体系的能量增加 362 kJ N4 D CH4 H2S CH4 Fe2S3, H2O CO，H2 CH4（10%） H2O(g) CO，H2 N2 H2O(g) CO2，H2 N2 N2，H2 KHCO3 N2，H2 NH3 NH3 CO2 S(硫) 空气 二次转化 一次转化 合成 K2CO3(aq) Fe(OH)3 O2 脱硫 接下行左端 利用天然气合成氨的工艺流程示意图 CH4(g) + H2O(g) CO(g)+ 3H2(g) ∆H ＞0 反应吸收大量热，如果不及时供应所需要的热量，反应就不能顺利进行，甚至停止。 研究化学反应的可行性 选择适宜的反应条件 ∆H ＜ 0 反应放热。如果不设法将这些热量移走，反应器内的温度就会过高，不仅会烧毁催化剂，使产量降低，还可能发生爆炸事故。 思考:研究反应热的意义？ 社会责任 课堂小结 本质原因： 反应前后内能的变化 主要原因： 化学键的断裂与形成 ΔH＝E(反应物键能)－E(生成物键能) 计 算： 焓变 表 征： 恒压反应热 单位：kJ·mol-1 ΔH＞0 反应吸热；ΔH＜0反应放热 热能综合应用 工艺条件优化；理论研究 ΔH＝H(生成物)－(反应物) 反应热 宏观认识 微观理解 研究意义 $$