1、第一节第一节 化学反应的热效应化学反应的热效应第第2 2课时课时 反应的焓变和热化学方程式反应的焓变和热化学方程式学习目标学习目标1. 1.通过热化学方程式与化学方程式的比较，理解热化学方程式通过热化学方程式与化学方程式的比较，理解热化学方程式的意义，能用热化学方程式表示反应中的能量变化。的意义，能用热化学方程式表示反应中的能量变化。2.2.能通过生活中的事例类比，知道盖斯定律的含义，并能进行能通过生活中的事例类比，知道盖斯定律的含义，并能进行简单计算。简单计算。二、化学反应的内能变化与焓变二、化学反应的内能变化与焓变 (3)化学反应中内能的化学反应中内能的变化变化 在一般情况下，反应体系处于
2、静止状态，即体系整体的动能和势能没有在一般情况下，反应体系处于静止状态，即体系整体的动能和势能没有变化，体系的能量变化可表示为变化，体系的能量变化可表示为UU(反应产物反应产物)U(反应物反应物)QW。 当反应过程中体系没有做功时，则当反应过程中体系没有做功时，则UQ。 U0，反应吸收能量；，反应吸收能量；U液态液态固态。固态。1下列关于反应下列关于反应U的说法中正确的是的说法中正确的是() AU0时，反应吸收能量时，反应吸收能量 C化学反应体系处于静止状态时，化学反应体系处于静止状态时，UQW DUHBC当反应过程中体系没有做功时，则当反应过程中体系没有做功时，则UQ等压条件下，等压条件下，
3、HQp若将化学方程式写成若将化学方程式写成 2H 2H2 2(g)(g)OO2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) H H(298 K)(298 K)-571.6 kJmol-571.6 kJmol1 1意义意义不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。3、热化学反应方程式、热化学反应方程式概念概念表示参加反应的物质的量和反应焓变的关系的化学方程式。表示参加反应的物质的量和反应焓变的关系的化学方程式。例如：例如： H H2 2(g)(g) O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l)
4、H H(298 K)(298 K)-285.8 kJmol-285.8 kJmol1 1 表示表示298 K298 K时，时，1molH H2 2(g)(g)与与 0.5molOO2 2(g)(g)反应生成反应生成1molH H2 2O(l)O(l)，放出放出285.8 285.8 kJkJ热量热量。则表示则表示298 K298 K时，时，2molH H2 2(g)(g)与与1molOO2 2(g)(g)反应生成反应生成2molH H2 2O(l)O(l)，放出放出571.6 kJ571.6 kJ热量热量。书写步骤：书写步骤：练习：写出课本第练习：写出课本第7 7页页1 1、2 2中反应的热化
5、学方程式；并总结完成中反应的热化学方程式；并总结完成3 3。方程式中的化学计量数以方程式中的化学计量数以“mol”mol”为单位，不表示分子数，因此可以是整为单位，不表示分子数，因此可以是整数，也可以是分数。数，也可以是分数。书写热化学反应方程式时应注意的事项：书写热化学反应方程式时应注意的事项：要注明反应物和生成物的聚集状态，常用要注明反应物和生成物的聚集状态，常用s s、l l、g g、aqaq表示固体、液体、表示固体、液体、气体和溶液。气体和溶液。H H的单位为的单位为JmolJmol-1 -1或或kJmolkJmol-1 -1 H H的值必须与方程式的化学计量数对应。计量数加倍时，的值
6、必须与方程式的化学计量数对应。计量数加倍时，HH也要加也要加倍。当反应逆向进行时，倍。当反应逆向进行时， 其其HH与正反应的数值相等，符号相反。吸热为与正反应的数值相等，符号相反。吸热为正正“”，放热为负，放热为负“”热化学方程式要注明反应的温度、压强（热化学方程式要注明反应的温度、压强（298 K,101 kPa298 K,101 kPa时不写）一般不时不写）一般不写其他反应条件；不标明生成沉淀或气体符号。写其他反应条件；不标明生成沉淀或气体符号。 可逆反应的可逆反应的HH表明的是完全反应时的数据。表明的是完全反应时的数据。2、写出下列反应的热化学方程式：、写出下列反应的热化学方程式：1mo
7、l气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反应生成反应生成2mol气态气态HCl，放出，放出184.6KJ的热量。的热量。1molN2(g)与适量与适量O2(g)反应生成反应生成NO (g)，需吸收，需吸收68kJ的热量。的热量。2molCu(s)与适量与适量O2(g)反应生成反应生成CuO(s)，放出，放出314kJ热量。热量。101 kPa时，时，1 mol CH4完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出气体，放出890.3 kJ的的热量。热量。H2(g)+ Cl2(g)=2HCl(g) H = - 184.6 kJmol-1 N2(g)+O2(g) = 2NO (g) H
8、= + 68 kJmol-12Cu(s)+ O2(g) = 2CuO(s) H = - 314 kJmol-1CH4(g)2O2(g) = CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol13判断正误判断正误(正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”)。同温同压下，反应同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下反应的在光照和点燃条件下反应的H不同不同 ( )可逆反应的可逆反应的H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关 ( )焓变是指焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化物质参加反应时的能量变化 ( )反应
9、放热时反应放热时,H0;反应吸热时反应吸热时,H0 ( )在一个确定的化学反应体系中在一个确定的化学反应体系中,反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同 ( )在一个确定的化学反应体系中在一个确定的化学反应体系中,反应物的总焓总是高于反应产物的总焓反应物的总焓总是高于反应产物的总焓 ( )A41 g氢气在氧气中燃烧生成液态水氢气在氧气中燃烧生成液态水,放出放出142.9 kJ的热量的热量,表示该反应的表示该反应的热化学方程式是热化学方程式是 ( ) AH2(g) O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol1 BH2(g) O2(g)=H2O(g) H28
10、5.8 kJmol1 C2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H285.8 kJ DH2 O2=H2O H285.8 kJmol15.2SO2 (g)O2(g)= 2SO3(g) 反应过程中的能量变化如图所示。已知反应过程中的能量变化如图所示。已知:1 mol SO2(g)氧化为氧化为1 mol SO3(g)的的H99 kJmol1。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)已知图中已知图中C点表示点表示2 mol SO3(g)的总能量，则的总能量，则A点表示点表示_。(2)图中图中H kJ mol1。2 mol SO2(g)和和1 mol O2(g)的总能量的总能量198B点？点？E？B点是过
11、渡态，点是过渡态，E是活化能是活化能(1)吸热反应的吸热反应的H肯定比放热反应的肯定比放热反应的H大大(前者前者H大于大于0，后者，后者H小于小于0)。(2)物质燃烧时，可燃物的量越大，燃烧放出的热量越多，物质燃烧时，可燃物的量越大，燃烧放出的热量越多，H反而越小。反而越小。(3)等量的可燃物完全燃烧放出的热量比不完全燃烧所放出的热量多，但等量的可燃物完全燃烧放出的热量比不完全燃烧所放出的热量多，但H小。小。(4)同一反应：产物相同时，气态物质燃烧所放出的热量比固态物质燃烧所放同一反应：产物相同时，气态物质燃烧所放出的热量比固态物质燃烧所放出的热量多。出的热量多。反应物相同时，生成液态物质放出
12、的热量比生成气态物质所放出反应物相同时，生成液态物质放出的热量比生成气态物质所放出的热量多。的热量多。(5)(5)中和反应生成等量的水时，强酸与强碱的稀溶液反应比弱酸与强碱中和反应生成等量的水时，强酸与强碱的稀溶液反应比弱酸与强碱( (或强碱或强碱与弱酸、弱碱与弱酸与弱酸、弱碱与弱酸) )的稀溶液反应放出的热量多，但的稀溶液反应放出的热量多，但HH小。小。(6)(6)对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。要小于相应热化学方程式中的反应热数值。4 4、焓变大小比较焓变大
13、小比较在比较两个热化学方程式中在比较两个热化学方程式中H H 的大小时，要带的大小时，要带“”、“”进行比较。不只是比进行比较。不只是比较数值较数值6下列各组热化学方程式中，下列各组热化学方程式中，H1H2的是的是( )C(s)2(1)O2(g) = CO(g)H1 C(s)O2(g) = CO2(g)H2S(s)O2(g) = SO2(g)H1 S(g)O2(g) = SO2(g)H2H2(g)2(1)O2(g) = H2O(l)H1 2H2(g)O2(g) = 2H2O(l)H2CaCO3(s) = CaO(s)CO2(g)H1 CaO(s)H2O(l) = Ca(OH)2(s)H2 A
14、B C DC5 5、摩尔燃烧焓、摩尔燃烧焓( (燃烧热燃烧热) )和中和热和中和热定义：一定温度和压强下（如定义：一定温度和压强下（如298K、101 kPa时）时）,1mol纯物质完全燃烧生纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量成稳定氧化物时所放出的热量,叫作该物质的摩尔燃烧焓叫作该物质的摩尔燃烧焓(燃烧热燃烧热)。氢气生成液态水氢气生成液态水, C生成生成CO2(g), S生成生成SO2(g)甲烷的燃烧热甲烷的燃烧热:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H= - 890.31kJmol-1(2)盖斯定律的特点盖斯定律的特点 化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关，
15、与反应化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关，与反应的途径、过程、条件无关。的途径、过程、条件无关。 反应焓变一定。如图分别有三个途径：反应焓变一定。如图分别有三个途径：()()()。三、盖斯定律及应用三、盖斯定律及应用1盖斯定律盖斯定律(1)定义：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，反应热都定义：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是一样的。是一样的。则有则有HH1H2H3H4H5(1)(1)科学意义：对于无法或较难通过实验测定的反应的焓变，可应用盖斯定科学意义：对于无法或较难通过实验测定的反应的焓变，可应用盖斯定律计算求得。律计算求得。2盖斯定律的应用盖斯定
16、律的应用(2)(2)方法方法“叠加法叠加法”若一个化学反应的化学方程式可由另外几个化学若一个化学反应的化学方程式可由另外几个化学反应的化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为另外几个化学反应的化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为另外几个化学反应焓变的代数和。反应焓变的代数和。3、自然界中的能源和利用、自然界中的能源和利用能源的定义：能源的定义：能源的分类：能源的分类：化石燃料化石燃料:包括包括煤、石油、天然气煤、石油、天然气,它们为它们为非再生非再生能源。能源。新能源新能源:主要有主要有太阳能太阳能、氢能氢能、风能风能、地热能、海洋能和生物质能等、地热能、海洋能和生物质能等,是
17、是可再生可再生能源。能源。一次能源和二次能源一次能源和二次能源我国的能源利用：以煤为主。我国的能源利用：以煤为主。7、由盖斯定律结合下述反应方程式，回答问题：由盖斯定律结合下述反应方程式，回答问题：(1)已知：已知：C(s)O2(g) = CO2(g)H1； 2CO(g)O2(g) = 2CO2(g)H2； TiO2(g)2Cl2(g) = TiCl4(s)O2(g)H3。则则TiO2(g)2Cl2(g)2C(s) = TiCl4(s)2CO(g)的的H_。(列出关于列出关于H1、H2、H3的表达式的表达式)(2)已知：温度过高时，已知：温度过高时，WO2(s)转变为转变为WO2(g)：WO2
18、(s)2H2(g)=W(s)2H2O(g) H166.0 kJmol1WO2(g)2H2(g)=W(s)2H2O(g) H2137.9 kJmol1则则WO2(s)转变为转变为WO2(g)的的H_。2H1H2H3203.9 kJmol18、(1)已知：已知：2N2O5(g) = 2N2O4(g)O2(g) H14.4 kJmol12NO2(g) = N2O4(g)H255.3 kJmol1则反应则反应N2O5(g) = 2NO2(g)1/2 O2(g)的的H_ kJmol1。(2)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气催化重整不仅可以得到合成气(CO和和H2)，还对温室气体的减排具，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：有重要意义。回答下列问题：CH4-CO2催化重整反应为催化重整反应为CH4(g)CO2(g) = 2CO(g)2H2(g)。已知：已知：C(s)2H2(g) = CH4(g) H75 kJmol1C(s)O2(g) = CO2(g)H394 kJmol1C(s)1/2O2(g) = CO(g)H111 kJmol1该催化重整反应的该催化重整反应的H_kJmol1。53.1247
