内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第二课时 焓变
教学目标
1.掌握常见的放热反应和吸热反应;
2.能从宏观和微观角度分析化学反应中能量的变化,并学会用图像表示反应过程与能量变化。
3.理解焓、焓变的概念,掌握宏观和微观计算反应热的方法。。
问题导入,学习概念
如何用理论计算的方式获得燃烧反应的反应热数据呢?为了从定量计算的角度研究反应热,需要学习新的概念。
课前活动
请同学们类比必修2中化学反应与能量变化的关系示意图,尝试绘制化学反应中焓的变化示意图。
【活动】
结果展示
2.焓(符号为H):与内能有关的物理量。
焓变:在等压条件下进行的化学反应(严格地说,对反应体系做功有限定,中学阶段一般不考虑),其反应热等于反应的焓变,符号:ΔH,单位: kJ / mol或kJ·mol-1。
1.内能(符号为U):体系内物质各种能量的总和,受温度、压强和物质的聚集状态等影响。(能量越低,物质越稳定。)
焓变
二
(1)当反应体系放热时其焓减小,ΔH为________,即ΔH_______。
(2)当反应体系吸热时其焓减小,ΔH为________,即ΔH_______。
负值
<0
正值
>0
数学表达式:
ΔH=
H(生成物) - H(反应物)
焓(H)
反应物
生成物
反应进程
焓(H)
反应物
生成物
反应进程
3.规定
Δ H < 0
Δ H > 0
焓变
二
焓变
二
【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:
ΔH= - 184.6 kJ/mol
【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= +131.5 kJ/mol
【注意】ΔH右端的+或-不可省略,单位kJ/mol必须标出。
4.焓变的表示方法
5.反应热的实质
化学反应的实质:反应物中旧键的断裂(吸热),生成物中新键的形成(放热)。
能量
反应进程
生成物
反应物
E放
E吸
能量
反应进程
反应物
生成物
E吸
E放
放热反应 ΔH<0
吸热反应 ΔH>0
焓变
二
6、从反应物与生成物总键能相对大小分析焓变(p7)
计算公式:∆H=反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放)
焓变
二
吸收能量679 kJ
释放能量862 kJ
反应热
∆H=−183 kJ/mol
断键吸收能量:
436 KJ + 243 kJ = 679 kJ
成键放出能量:
431 kJ + 431 kJ = 862 kJ
ΔH = -183 kJ/mol
求H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应的反应热?
归纳提升
计算反应热的三种方法
∆H=
E(生成物的总能量)- E(反应物的总能量)
∆H=
E(反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量)-
E(生成物分子化学键形成时所释放的总能量)
∆H=
E(反应物的总键能)- E(生成物的总键能)
课堂总结
课堂提升
1.已知化学反应 的能量变化如图所示,判断下列说法正确的是( )
A.该反应的 H =+(a-b)kJ/mol
D.断裂 1molA2(g)中 A—A和 1molB2(g)中B—B,放出a kJ能量
B.1molA2(g)与 1molB2(g)反应生成2molAB(g),吸收bkJ能量
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
A
练习
2.已知 2O(g)=O2(g) ∆H = - 496 kJ ∙mol -1,结合能量变化示意图。下列说法正确的是( )
A.拆开 1 mol H2(g) 中的化学键需要
吸收 932 kJ能量
B.拆开 1 mol H2O(g) 中所有化学键需要
吸收 926 kJ能量
C.1 mol H2O(l) 转变为 1mol H2O(g)需要吸收 88 kJ能量
D.2 mol H2(g) 和 1mol O2(g) 反应生成 2 mol H2O(l),共放热 1940 kJ
B
课堂提升
练习
3、下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中错误的是( )
A.由图1知,石墨转变为金刚石是吸热反应
B.由图2知,S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1, S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2 ,则ΔH1>ΔH2
C.由图3知,白磷比红磷稳定
D.由图4知,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0
C
课堂提升
练习
4、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1 mol 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
课堂提升
练习
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