第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 化学反应伴随着能量变化，反应产生的能量可以多种形式 存在，如：热能、电能、光能等 典型的吸 热反应：  、 NH4Cl 与 Ba(OH)2•8H2O 反应  、 C 与 H2O 、 CO2 反应  、需要持续加热的反应 ④ 、多数分解反应 重温旧知 典型的放 热反应：  、酸碱中和反应  、可燃物的燃烧  、活泼金属与酸或水的反应 ④ 、多数化合反应 一、焓变 反应热 1 ．焓与焓变 请阅读课本后回答 2 ．焓变与反应热的关系 ①. 反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量 ②. 关系： 等压条件下 ( 反应热在不做其他功的情况 下 ) ，化学反应的焓变 等于 化学反应的反应热 。 放热反应 ΔH ＜ 0 ；吸热反应 ΔH ＞ 0 3 ．反应热：① 从物质所具有的能量角度分析　 E 反 ( 总能量 ) > E 生 ( 总能量 ) ，为放热反 ΔH ＜ 0 应； ΔH ＞ 0 E 反 ( 总能量 ) < E 生 ( 总能量 ) ，为吸热反 应。 ΔH 量＝) E 生 ( 总能量 ) － E 反 ( 总能 ② 从键能的角度分析 分析课本 P2 图 1-1 ，键能与△ H 有什么关 系 ΔH ＝ E 反 ( 总键能 ) － E 生 ( 总键能 ) ③ 从吸放热量的角度分析 请你从吸、放热量的角度分析吗？ E 吸收 > E 放出 吸热反应 ， ΔH ＞ ， 0 放热反应 E 吸收 < E 放出 ， ΔH ＜ 0 ， E 吸 ( 断键 ) － E 放 ( 成键 ) ΔH ＝ 4. 化学反应中的能量变化 放热反应 △H 表 现行式 物质总 能量变 化 键能 变化 联系 △H﹤ 0 或△ H 为“—” 生成物的总能量小 于反应物的总能量 生成物总键能大于反 应物总键能 吸热反应 △H﹥ 0 或△ H 为“ +” 生成物的总能量大 于反应物的总能量 生成物总键能小 于反应物总键能 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 5 、 ΔH 的计算 例 1 ： 1mol C 与 1mol H2O(g) 反应 生成 lmol CO(g) 和 1mol H2(g) ，需要 吸收 131.5kJ 的热量，该反应的反应热 为：△ H ＋=131.5 kJ/mol 。 例 2 ：拆开 1mol H － H 键、 1mol N － H 键、 1mol N≡N 键分别需要的能量是 436kJ 、 391kJ 、 946kJ ，则 1mol N2 生 成 NH△H 3 的反应热为 = － 92.0 kJ/mol ，则 1mol H△H NH = － 30.67 kJ/mol 2 生成 3 的反应热为 。 反应热、焓变 小结 从物质能量角度看 ΔH ＝ E 生 ( 总能量 ) － E 反 ( 总能 ： E ( 总键能 ) － E 生 ( 总 从键能角度看： ΔH量 ＝) 反 键能 ) 从反应过程中吸收放出能量角度看： ΔH ＝ E 吸 ( 断键 ) － E 放 ( 成 键) 放热反应： ΔH ＜ 0 或 ΔH 为“－” 吸热反应： ΔH ＞ 0 或 ΔH 为“＋” 以下两个化学方程式 思考 交流 ( 忽略反应条件 ) 有哪些异  2H2 同？ ＋ O2 ＝ 2H2O  2H2(g) ＋ O2(g) ＝ 2H2O(l) ； ΔH ＝－ 484kJ·mol － 1 二、热化学方程式 1 、定义： 能表示参加反应物质的量和反应热 的 2 、含义 关系的化学方程式。 热化学方程式不仅表示了物质变 ： 化，还 H2(g) + I2 (g) 200℃ 表示了能量变化 . ==== 101kPa 2HI(g) ΔH 物质变化 = － 14.9 kJ/mol 能量变化 3 、正确书写热化学方程式注意事项： （ 1 ）要注明反应的温度和压强。如果在 25℃ （常 温）、 101kPa( 常压 ) 下反应，可以不注明。 （ 2 ）必须标明各种物质的状态 (s— 固体、 l— 液体 、 g— 气体、 aq— 溶液 ) 。 2H2(g) ＋ O2(g) ＝ 2H2O(l) ； ΔH ＝－ 484kJ·mol － 1 3 、正确书写热化学方程式注意事项： （ 3 ）热化学方程式中的化学计量系数表示物质的量 ，不表示分子个数，所以化学计量数可以是整数也可 以是分数。对于相同的反应，当化学计量数不同时， 其△ H 不同。 （ 4 ）要注明△ H 的“＋”，“－” 2H2(g) ＋ O2(g) ＝ 2H2O(l) ； ΔH ＝－ － 1 (g) ＝ H O(l) ； ΔH ＝－ H2(g) ＋ 1/2O 484kJ·mol 2 2 242kJ·mol － 1 练习 写出下列反应的热化学方程式 1 、 1molN2(g) 与适量 O2(g) 反应生成 NO 1 、 N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ΔH = + 68 kJ/mol (g) ，需吸收 68kJ 的热量； 2 、 2molCu(s) 2Cu(s) + O与适量 ΔH = – 314 2、 O2(g) 反应生成 2(g) = 2CuO(s) kJ/mol CuO(s) ，放出 314kJ 热量； 3 、 S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH = – 299.52 kJ/mol 3、 1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ 热量。 4 、 2CO(g) + O (g) = 2CO (g) ΔH = – 2 2 4 、 4g CO 在氧气中燃烧生成 CO2 ，放出 565.6kJ/mol 40.4kJ 热量。 5 、沼气的主要成分是甲烷。 0.5 mol CH4 完全燃烧生成 CO2 和 H2O 时，放出 445 kJ 的热量。则下列热化学方程式中正确 的是（ A 、 2CH ( ） g ) ＋ 4O ( g ) ＝ 2CO ( g ) ＋ 4H O C 4 2 2 2 (l) B 、 CH4 ＋ 2O2 ＝ CO2 ＋ ΔH H2O ΔH = – 890 = + 890 kJ/mol C 、 CH4 ( g ) ＋ 2 O2 ( g ) ＝ CO2 ( g ) ＋ 2 H2O kJ/mol (l) D 、 1/2CH4 ( g ) ＋ O2 ( g ) ＝ 1/2CO2 ( g ) ＋ ΔH = – 890 kJ/mol H2O ( l ) ΔH = = – – 890 445 kJ/mol kJ/mol ΔH 6 、已知在 1×105Pa ， 298K 条件下 2mol 氢气 A. H2O （ g ）＝ H2 （ g ）＋ 1/2O2热量，下列热化学 （ g ）； ΔH ＝＋ 燃烧生成水蒸气放出 484kJ － 1 242kJ·mol 方程式正确是 A ( ) B. 2H2 （ g ）＋ O2 （ g ）＝ 2H2O （ l ）； ΔH ＝－ 484kJ·mol － 1 C. H2 （ g ）＋ 1/2O2 （ g ）＝ H2O （ g ）； ΔH ＝＋ 242kJ·mol － 1 D. 2H2 （ g ）＋ O2 （ g ）＝ 2H2O （ g ）； ΔH ＝＋ 小结：热化学方程式与普通化学方程式的区别 ： 1. 热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部 分。 普通化学方程式只包含物质变化一个部分。 2. 热化学方程式需注明反应时的温度和压强。（对 于 25℃ 101kPa 时进行的反应可不注明） 普通化学方程式不需注明温度和压强。