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
开矿爆破
思考:为什么化学反应会产生反应热?
宏观角度:因为反应前后物质所具有的能量不同而产生的,即化学反应前后体系的内能(U)发生了变化。(内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质的聚集状态等影响。)
无法通过理论计算或者实验测定得知物质内能的绝对值
热力学第一定律:
一个热力学体系的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
ΔU = Q + W
化学反应大多是在压强不变的条件下进行的,如敞口的容器中进行。科学上引入一个与内能有关的物理量——焓(H)
等温、等压条件下,化学反应过程中的反应热(吸收或释放的热量)称为反应的焓变,用ΔH表示,常用单位是kJ/mol或kJ·mol-1
ΔH = QP
根据规定,反应放热,ΔH < 0;反应吸热,ΔH > 0。
ΔH = ∑H(生成物) - ∑H(反应物)
宏观角度认识ΔH
放热反应
吸热反应
能量
反应过程
反应物
生成物
放出热量
能量
反应过程
反应物
生成物
吸收热量
E反>E生
E反<E生
焓(H)
H反>H生
ΔH<0
焓(H)
H反<H生
ΔH>0
在25℃和101kPa下,1mol H2与1mol Cl2 反应生成2 mol HCl 时放出184.6kJ的热量,则该反应的反应热为:
ΔH = -184.6kJ/mol
在25℃和101kPa下,1mol C(石墨)与1mol H2O(g) 反应,生成1 mol CO和1 mol H2,需要吸收131.5kJ的热量,则该反应的反应热为:
ΔH = +131.5kJ/mol
中和热:大量实验测得,在25℃和101kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时,放出57.3 kJ的热量。
中和热:ΔH = -57.3kJ/mol
微观角度认识ΔH
如何计算1 mol H2 与 1 mol Cl2生成2 mol HCl的反应热?
反应物的总键能
生成物的总键能
= (436+243) kJ/mol
=2×431 kJ/mol
断键,吸热
成键,放热
ΔH = -183kJ/mol
ΔH = ∑键能(反应物) - ∑键能(生成物)
焓(H)
反应过程
1 mol H2(g)+1 mol Cl2(g)
2 mol HCl(g)
2 mol H(g)+2 mol Cl(g)
ΔH<183 kJ
反应物总键能679 kJ
生成物总键能862 kJ
生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,在大气中寿命可达740年之久。已知:键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量,部分键能数据如下表所示。
则3F2(g)+N2(g)=2NF3(g) △H= kJ·mol-1。
现将一定量的浓氢氧化钠溶液、稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L 1mol/L 的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4,
则ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的大小关系为_____________
化学反应中不仅伴随着物质的变化还伴随能量的变化,下列说法正确的是
A.已知 ,则单斜硫比正交硫稳定
B.常温常压下,1mol S(g)完全燃烧比1mol S(s)完全燃烧时的焓变大
C.已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH= -221kJ/mol ,该反应的反应热为221kJ/mol
D.碳酸氢钠与盐酸反应的反应热ΔH1,过氧化氢分解的反应热ΔH2,ΔH1 > ΔH2
断开1molCl2(g)中的化学键需要吸收243kJ的能量。已知反应
的能量变化如图所示,下列叙述错误的是
A.反应放出370kJ能量时,转移电子
的物质的量为2mol
B.反应 ,
ΔH = +185kJ/mol
C.断开1mol H2(g)中的化学键需要吸收的能量为437kJ
D.共价键的稳定性:H—H>H—Cl>Cl—Cl
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