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。。
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。
【导入】
焓、焓变的概念
一
阅读课本p6回答什么事内能、焓、焓变?
能量越低,物质越稳定
焓变
课堂活动
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。
反应物总能量高
生成物总能量低
释放能量
(1)当反应体系放热时其焓减小,ΔH为________,即ΔH_______。
负值
<0
二
课堂活动
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。
生成物总能量高
反应物总能量低
吸收能量
(2)当反应体系吸热时其焓减小,ΔH为________,即ΔH_______。
正值
>0
二
焓变的表示
三
【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。
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
ΔH<0
ΔH>0
反应热的实质
四
反应热的实质
四
吸收能量679 kJ
释放能量862 kJ
=?
计算公式:∆H=反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放)
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
【练习】依据信息估算2 mol H2(g) 和1 mol O2(g) 反应生成2 mol H2O(g) 的反应热∆H=?
∆H=2molH-H+1molO=O-4molH-O
=2×436 kJ/mol+498 kJ/mol-4×463.4 kJ/mol
=−483.6 kJ/mol
2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) ∆H=?
2H2
O2
4H
2O
2H2O
1 mol H2(g)中的H-H键断裂吸收436 kJ能量
1 mol O2(g)中的化学键断裂吸收498 kJ能量
形成H2O(g)中1 mol H-O键释放463.4 kJ能量
10
归纳提升
计算反应热的三种方法
ΔH=生成物的总焓-反应物的总焓
ΔH=生成物总能量-反应物总能量
ΔH=反应物总键能-生成物总键能
从焓变角度看:
从物质能量角度看:
从键能角度看:
反应热、焓变
放热反应:
吸热反应:
ΔH<0或 ΔH为“-”
ΔH>0 或ΔH为“+”
物质稳定性的判断:能量越低、键能越大越稳定
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
计算公式:∆H=反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放)
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
E(4H(g)+2O(g))=1368KJ
E(2O(g))=496KJ
E(H2(g))=(1368KJ-496KJ)/2=436KJ
∆H = - 88 kJ /mol
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
能量低转化为能量高
ΔH为负值时,能量低数值越大
能量低越稳定
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 ,
-92.0 kJ/mol
-30.67 kJ/mol
课堂提升
练习
则1mol H2生成NH3的反应热为 。
3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)
∆H=E(反应物的总键能)- E(生成物的总键能)
∆H=3mol H-H+1mol N≡N-6mol N-H
=3*436kJ/mol+946kJ/mol-6*391kJ/mol=-92kJ/mol
∆H=3mol H-H+1mol N≡N-6mol N-H
=436kJ/mol+1/3*946kJ/mol-2*391kJ/mol=-30.67kJ/mol
H2(g)+1/3N2(g)=2/3NH3(g)
5、已知H—H键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为 436 kJ/mol,H—N键键能为391 kJ/mol,根据:N2(g)+3H2(g) ⇋ 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。则N≡N键的键能是( )
A.431 kJ/mol B.945.6 kJ/mol
C.649 kJ/mol D.896 kJ/mol
B
课堂提升
练习
N2(g)+3H2(g) ⇋ 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol
∆H=3mol H-H+1mol N≡N-6mol N-H
=3*436kJ/mol+akJ/mol-6*391kJ/mol=-92kJ/mol
$$