第一节 焓变 反应热

,(1),从化学键的变化角度分析，化学反应的本质是反应物分子内化学键的,和生成物分子内化学键的,。,(2),一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的,。,断裂,形成,相对大小,思考：,一、焓变、反应热,1,焓与焓变,在一定条件下，判断某一化学反应是吸热反应还是放热反应，,由生成物与反应物的焓值差即焓变,(H),决定,反应物,生成物,能量,反应过程,H,生成物的焓反应物的焓,反应物,生成物,能量,反应过程,放热,H,吸热,H,0,0,等于,2,焓变与反应热的关系,（,1,）,反应热,：化学反应中,吸收或放出的热量,。,研究证明：,恒压条件下,（通常在敞口容器中进行的反应,），系统的压力等于外界的压力，,化学反应的焓变,化学反应的反应热,。,所以反应热,用,H,来表示，单位,：,kJ/mol,或,kJmol,-1,。,（,2,）,反应热可以通过,直接测得。,（,3,）,任何化学反应都有反应热,，表现为吸热反应或者放热反应,实验,反应物总能量高,生成物总能量低,能量,反应进程,释放能量,H=H,（生成物）,- H,（反应物）,=,E,（生成物）,-,E,（反应物）,1.,宏观,角度：反应热、焓变产生的原因,反应物和生成物的总能量相对大小,放热反应,H,0,或,H,为“”,1.,宏观,角度：反应热、焓变产生的原因,反应物和生成物的总能量相对大小,反应物,生成物,能量,反应过程,H=H,（生成物）,- H,（反应物）,=,E,（生成物）,-,E,（反应物）,吸热反应,H,0,或,H,为“,+”,吸收能量,2.,微观,角度：,焓变、反应热产生的原因,化学键的断裂和形成,断开化学键吸收的总能量 形成化学键释放出的总能量，反应放出能量。,能量,反应进程,断键吸收能量,成键释放能量,H,Cl,Cl,H,-,-,-,-,释放能量,小于,H,Cl,Cl,H,H,反应物总键能,生成物总键能,反应物分子断裂,时所吸收的总能量,生成物分子形成时所,释放的总能量,H,0,或,H,为“”,放热反应,能量,反应进程,成键释放能量,CaCO,3,吸收能量,断键吸收能量,CaO,CO,2,大于,断开化学键吸收的总能量 形成化学键释放出的总能量，反应吸收能量。,H,反应物总键能,生成物总键能,反应物分子断裂,时所吸收的总能量,生成物分子形成时,所释放的总能量,H,0,或,H,为“,+”,吸热反应,化学反应中能量变化的原因,旧键断裂,吸收能量,新键形成,放出能量,=,=,679kJ/mol,862 kJ/mol,679kJ/mol,862kJ/mol =,183kJ/mol,反应物的键能总和,生成物的键能总和,反应热,放热反应,吸热反应,表现,行式,H0,或,H,为,“,”,H0,或,H,为,“,+,”,能量,变化,生成物释放的总能量,反应物吸收的总能量,生成物释放的总能量,反应物总键能,生成物总键能,反应物总键能,联系,键能越,大,，物质能量越,低,，越,稳定,，反之键能,越,小,，物质能量,越,高,，越,不稳定,，,判断放热反应和吸热反应的方法,常见的吸热反应：,高温,C+CO,2,2CO,1,、,大多数分解反应,：,2,、,强碱和铵盐的反应：,Ba(OH),2,8H,2,O,晶体与,NH,4,Cl,晶体的反应,：,Ba(OH),2,8H,2,O+2NH,4,Cl,BaCl,2,+2NH,3,+10H,2,O,3,、,以,C,、,H,2,、,CO,为还原剂的氧化还原反应,：,CaCO,3,CaO,CO,2,高温,思考：凡是吸热反应都需要加热？,No,！,记一记,高温,C+H,2,O,CO+H,2,H,2,+CuO,Cu+H,2,O,常见的放热反应：,1,、,金属,（,Al,、,Fe,、,Zn,等）,与,H,2,O/,酸,（,HCl,、,H,2,SO,4,等）的反应；,2,、燃料物质的,燃烧,：,4,、,酸碱中和反应,：,3,、,大多数化合反应,：,5,、,能自发进行的氧化还原反应,：,C + O,2,CO,2,点燃,2H,2,+ O,2,2H,2,O,点燃,H,+,+ OH,-,H,2,O,食物的腐败变质,思考：凡是放热反应都不需要加热？,No,！,记一记,6,、,铝热反应,注意,(1),需要加热才能进行的反应不一定都是吸热反应，如木炭的燃烧。,(2),常温下就能进行的反应不一定都是放热反应，如氢氧化钡晶体和氯化铵固体的反应。,(3),任何化学反应都伴随着能量变化，但能量变化不一定都表现为热量变化，还可能以声、光、电等形式表现出来。,1,、,1mol C,与,1mol H,2,O(g),反应生成,lmol CO(g),和,1mol H,2,(g),，需要吸收,131.5kJ,的热量，该反应的反应热为,H=,kJ/mol,。,2,、拆开,lmol H,H,键、,lmol N,H,键、,lmolNN,键分别需要的能量是,436kJ,、,391kJ,、,946kJ,，则,1mol N,2,生成,NH,3,的反应热为,，,1mol H,2,生成,NH,3,的反应热为,。,131.5,-92KJ/mol,-30.6KJ/mol,练习,3,、下列叙述正确的是 （ ）,A.,化学反应一定伴随热量的变化,B.,凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热,C.,若,H0,，则反应物的能量高于生成物的能量,4,、已知：,H + H H,2,；,H=,436KJ/mol,，则下列,叙述正确的是 （ ）,A.2,个,H,原子的能量高于,1,个,H,2,的能量,B.2,个,H,原子的能量低于,1,个,H,2,的能量,C. H,原子比,H,2,分子稳定,D.H,2,分子比,H,原子稳定,A C,A D,【,变式训练,3】,石墨和金刚石都是碳元素的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知,12 g,石墨完全转化成金刚石时，要吸收,E,kJ,的能量，下列说法正确的是,(,),石墨不如金刚石稳定,金刚石不如石墨稳定,等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多,等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多,A,B,C,D,B,三、高考经典,1,、下列推断是否正确,(1)(2010,天津,),下图中,a,、,b,曲线分别表示反应,CH2=CH2(g) + H2(g)CH3CH3(g),H,0,使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化（ ）,对,(2)(2010,山东,),生成物总能量一定低于反应物总能量（ ）,(3)(2010,山东,),同温同压下，,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的,H,不同（ ）,错,错,金版学案练习,【,例,2】,白磷与氧可发生如下反应：,P4,5O2= P4O10,。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：,P,P,a,kJmol-1,、,P,O,b,kJmol-1,、,P= O,c,kJmol-1,、,O=O,d,kJmol-1,。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的,H,，其中正确的是,(,)A,(6,a,5,d,4,c,12,b,) kJmol-1 B,(4,c,12,b,6,a,5,d,) kJmol-1C,(4,c,12,b,4,a,5,d,) kJmol-1 D,(4,a,5,d,4,c,12,b,) kJmol-1,答案：,A,3,、,(2011,重庆,)SF6,是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在,S,F,键。已知：,1 mol S(s),转化为气态硫原子吸收能量,280 kJ,，断裂,1 mol F,F,、,S,F,键需要吸收的能量分别为,160 kJ,、,330 kJ,，则,S(s),3F2(g) = SF6(g),的反应热,H,为,A,-1780 kJmol-1,B,-1220 kJmol-1,C,-450 kJmol-1 D,+430 kJmol-1,答案：,B,【,典例,1】,已知,H2(g),O2(g) = H2O(g),反应过程中能量变化如图所示，问：,a,、,b,、,c,分别代表什么意义？该反应是放热反应还是吸热反应，,H,大于零还是小于零？,放热反应,H,0,。,a,代表旧键断裂吸收的能量,b,代表新键形成释放的能量,c,代表反应热,3,、,(2010,重庆,),已知,H2(g)+Br2(l)=2HBr(g),H,-72 kJmol-1,，蒸发,1 mol Br2(l),需要吸收的能量为,30 kJ,，其他相关数据如下表：,则表中,a,为,( ),A,404,B,260,C,230 D,200,H2(g),Br2(g),HBr(g),1 mol,分子中的化学键断裂时需要吸收的能量,/kJ,436,a,369,答案：,D,【,典例,2】,已知：,1 mol H2,分子中化学键断裂时需要吸收,436 kJ,的能量,1 mol Cl2,分子中化学键断裂时需要吸收,243 kJ,的能量由,H,原子和,Cl,原子形成,1 mol HCl,分子时释放,431 kJ,的能量下列叙述正确的是,(,)A,氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是,H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)B,氢气和氯气反应生成,2 mol,氯化氢气体，反应的,H = +183 kJmol-1C,氢气和氯气反应生成,2 mol,氯化氢气体，反应的,H = -183 kJmol-1D,氢气和氯气反应生成,1 mol,氯化氢气体，反应的,H= -183 kJmol-1,答案,C,【,变式训练,2】,由右图分析，有关叙述正确的是,(,)A,A B+C,和,B+CA,两个反应吸收或放出的能量不等,B,AB+C,是放热反应,C,A,具有的能量高于,B,和,C,具有的能量总和,D,AB+C,是吸热反应，则,B+CA,必然是放热反应,答案,D,