2.1化学反应中的热量变化 同步课件26页

(共29张PPT)
化学反应中的热量变化
化学反应中的热量
第二课时
专题二
它由盒体和食品盒两部分组成，其中盒体底部为发热装置，发热装置由发热剂和清水构成。这种饭盒用起来非常方便，撤去底部的隔板几分钟后，食物即可变热。
【思考】试从能量角度分析为什么食物会变热？
实验方案 实验现象 结论
实验一：镁条与盐酸反应，用手触摸试管，感受温度。
实验二：氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应，用手触摸烧杯外壁，感受温度。
试管外壁
发热
镁与盐酸反应
有热量放出
烧杯外壁温度低,有刺激性气味气体
氢氧化钡晶体与
氯化铵固体反应
需要吸收热量
课本P35-活动与探究
null
1.放热反应和吸热反应
放热反应：有热量放出的化学反应叫做放热反应。

吸热反应：吸收热量的化学反应叫做吸热反应。

一个反应，若其正向进行时放热，则其逆向进行时必然吸热。反之亦然。
2、常见的放(吸)热反应
（1）金属与酸的反应或金属与水的反应
（2）所有燃烧反应
（3）酸碱中和反应
（4）大多数化合反应
（5）铝热反应
放热反应

吸热反应


（2）氢氧化钡与铵盐的反应
（3）特例：C(s) + CO2(g) == 2CO(g)
C(s) + H2O(g) ==CO(g) + H2(g) …
高温
（1）大多数分解反应，如：CaCO3(s) == CaO(s) +CO2(g)


高温
高温
需加热的反应不一定是吸热反应 , 很多放热反应都需要加热才能进行。如：铝热反应
不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。如：NH4Cl与Ba(OH)2的反应。

需要加热的反应一定是吸热反应吗？不需要加热的反应一定是放热反应吗？
课本P35-问题解决：
判断下列反应是放热反应还是吸热反应：
1.镁条的燃烧
2.高温煅烧石灰石
3.氧化钙与水的反应
4.盐酸和氢氧化钠溶液反应
放热反应
吸热反应
放热反应
放热反应
【温故知新】常见的放(吸)热反应
（1）金属与酸的反应或金属与水的反应
（2）所有燃烧反应
（3）酸碱中和反应
（4）大多数化合反应
（5）铝热反应
放热反应

吸热反应


（2）固体碱与铵盐的反应
（3）H2、C、CO还原某些氧化物：
C(s) + CO2(g) == 2CO(g)
C(s) + H2O(g) == CO(g) + H2(g) …
高温
（1）大多数分解反应
高温


如何表示反应中放出或者吸收的热量呢？
热化学方程式
一、热化学方程式
H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) △H = - 184.5 kJ/mol
1、定义：表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式
2、意义：既表示物质的变化、又能表示能量的变化
3、反应热（焓变）△H：表示恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为负(△H<0)，吸热为正(△H>0),单位是kJ/mol。反应温度、压强不同其△H 也不同，中学阶段默认指的是25℃,101kpa。

2

1
一、热化学方程式
要标明反应物和生成物的状态，用g、l、s、aq分别代表气态、液态、固态、溶液。不用“↑、↓”

3
不需写反应条件。
H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) △H = - 184.5 kJ/mol
1、定义：表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式
2、意义：既表示物质的变化、又能表示能量的变化
H2+ Cl2 == 2HCl
点燃
用△H标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为负(△H<0)，吸热为正(△H>0),单位是kJ/mol。反应温度、压强不同其△H 也不同，中学阶段默认指的是25℃,101kpa。
反应热（焓变）
CaCO3(s) = CaO(s) +CO2(g) △H = +178.5kJ/mol
表示：1molCaCO3完全分解生成1molCaO和1molCO2气体，吸收的热量为178.5kJ。
H2(g) +1/2O2(g)== H2O(l) △H＝-285.8 kJ/mol
表示的是什么呢？
表示：1molH2与0.5molO2完全反应生成1mol液态H2O，放出的热量为285.8kJ。



4
热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量。因此可以是整数或分数

6

5

观察以下热化学反应方程式，你发现了什么？
2H2(g) + O2(g)==2H2O(g) △H＝-480.4 kJ/mol
2H2(g) + O2(g)== 2H2O(l) △H＝-571.6 kJ/mol




同种物质聚集状态不同，具有的能量不同。
2H2(g) + O2(g)== 2H2O(l) △H＝-571.6 kJ/mol
H2(g) +1/2O2(g)== H2O(l) △H＝-285.8 kJ/mol
△H 的值与计量数成正比。
2H2(g) + O2(g) == 2H2O(l) △H＝-571.6 kJ/mol
2H2O(l) == 2H2(g) + O2(g) △H＝+571.6 kJ/mol

7
当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热，数值相等，符号相反
（1）2H2+ O2 == 2H2O
点燃
（2）2H2(g) + O2(g)==2H2O(g) △H＝-480.4 kJ/mol
（3）2H2(g) + O2(g)== 2H2O(l) △H＝-571.6 kJ/mol
对比下列方程式
（4）H2(g) +1/2O2(g)== H2O(l) △H＝-285.8 kJ/mol
（5）2H2O(l) == 2H2(g) + O2(g) △H＝+571.6 kJ/mol
1、要标明反应物和生成物的状态，用g、l、s、aq分别代表气态、液态、固态、溶液。不用“↑、↓”
2、不需写反应条件。
3、△H<0(放热)，△H>0(吸热),单位是kJ/mol。
（1）2H2+ O2 == 2H2O
点燃
（2）2H2(g) + O2(g)==2H2O(g) △H＝-480.4 kJ/mol
（3）2H2(g) + O2(g)== 2H2O(l) △H＝-571.6 kJ/mol
对比下列方程式
（4）H2(g) +1/2O2(g)== H2O(l) △H＝-285.8 kJ/mol
（5）2H2O(l) == 2H2(g) + O2(g) △H＝+571.6 kJ/mol
4、热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量。因此可以是整数或分数
5、△H 的值与计量数成正比。
6、当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热，数值相等，符号相反
1、下列热化学方程式书写正确的是（ ）
A．2SO2 + O2 === 2SO3 △H=－ 196.6 kJ/mol
B．H2(g) + 1/2O2(g) === H2O (g) △H=－ 241.8 kJ
C．2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) △H=－ 571.6 kJ/mol
D．C(s) + O2(g) === CO2(g) △H= 393.5 kJ/mol
C
【课堂练习】
2、常温常压下，0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445KJ热量，则下列热化学方程式中正确的是（ ）

A、CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) ΔH= － 890kJ·mol-1
B、CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(l) ΔH= +890kJ·mol-1
C、CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(l) ΔH= － 890kJ·mol-1
D、1/2CH4(g)+ O2(g) =1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH= － 445kJ·mol-1
CD
3、写出下列反应的热化学方程式：
（1） 250C，1.01×105Pa下，1mol Cu与适量 O2反应，生成 CuO,放出157kJ热量。


（2） 250C，1.01×105Pa下，2molCO气体与1mol水蒸气在催化剂存在下完全反应，生成CO2气体和氢气，放出82kJ热量。

（3）250C，1.01×105Pa下，4g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出 9. 6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。


Cu(s)＋1/2O2(g) = CuO(s) ?H＝－157 kJ·mol-1
2Cu(s)＋O2(g) = 2CuO(s) ?H＝－314 kJ·mol-1


CO(g)＋H2O(g) = CO2(g)+H2(g) △H = - 41 kJ·mol-1

2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H = -134.4 kJ ?mol- 1
二、化学反应中的能量变化（从宏观看）
反应物总能量E1＞生成物总能量E2
反应物总能量E1＜生成物总能量E2
△H = E(生成物的总能量) – E(反应物的总能量)

放热反应 △H < 0

吸热反应 △H > 0




O2




H2O


吸收能量






H2



放出能量



三、化学反应能量变化的本质（从微观看）
2H2+O2===2H2O
点燃


化学反应的实质：旧键断裂（吸收能量），新键形成（放出能量）


E
反应历程





2H2 + O2

4H + 2O

2H2O
△E = kJ/mol
吸收1370.8 kJ/mol

放出1851.2 kJ/mol

480.4
(注:2mol H2和1mol O2反应)
?
2H2(g) + O2(g)==2H2O(g) △H＝-480.4 kJ/mol
课本 p37
交流与讨论


E
反应历程





2H2O

4H + 2O

2H2+O2
△E = kJ/mol
吸收1851.2kJ/mol

放出1370.8kJ/mol

480.4
(注:2mol H2 O分解)
?
△H = ∑(反应物的总键能) - ∑(生成物的总键能)
2H2O(g) == 2H2(g) + O2(g) △H＝+480.4 kJ/mol


E
反应历程





2H2 + O2

4H + 2O

2H2O
△E = kJ/mol
吸收1370.8 kJ/mol

放出1851.2 kJ/mol

480.4
(注:2mol H2和1mol O2反应)
2H2(g) + O2(g)==2H2O(g) △H＝-480.4 kJ/mol
△H = ∑(反应物的总键能) - ∑(生成物的总键能)
4、在相同条件下，比较下列热化学方程式
Q1与Q2的关系

Q1= Q2
Q5 < Q6
2Q3 = Q4
2A2(g) + B2(g) == 2A2B(g) △H＝-Q1
2A2B(g) == 2A2(g) + B2(g) △H＝+Q2

①
Q5与Q6的关系

2A2B(g) == 2A2(g) + B2(g) △H＝+Q5
2A2B(l) == 2A2(g) + B2(g) △H＝+Q6


Q3与Q4的关系

A2B(g) == A2(g) + ? B2(g) △H＝+Q3
2A2B(g) == 2A2(g) + B2(g) △H＝+Q4

②

③
5、写出工业合成氨的热化学方程式，键能见下表：
化学键 N—H H—H N≡N
键能/ kJ·molˉl 391 436 946
6、SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为( )
A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D. +430 kJ/mol
B

N2(g)+3H2(g)==2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol
7．化学反应N2＋3H2 2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是(　　)
A．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1
B．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1
C．1/2N2(g)＋3/2H2(g) NH3(l)　 ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1
D．1/2N2(g)＋3/2H2(g) NH3(g)　 ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1
A
1、热化学方程式书写:
（1）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。
（2）放热△H为负，吸热△H为正。
（3）反应温度、压强不同其△H 也不同，中学阶段指的是通常状况（25摄氏度， 101kPa）
（4）热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量，因此可以是整数或分数。
（5）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H 也不同，即△H 的值与计量数成正比。
2、
小结

△H = ∑(反应物的总键能) - ∑(生成物的总键能)
△H = E(生成物的总能量) – E(反应物的总能量)
练习：已知：①2CO（g）+4H2（g）═2CH4（g）+O2（g）△H=+71kJ?mol﹣1
CO（g）+2H2（g）═CH3OH（l）△H=﹣90.5kJ?mol﹣1；
②CH4（g）的燃烧热为﹣890kJ?mol﹣1．
写出表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式　　　　　　．
CH3OH（l）+
O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-764kJ?mol-1
①2CO（g）+4H2（g）═2CH4（g）+O2（g）△H=+71kJ?mol﹣1
② CO（g）+2H2（g）═CH3OH（l）△H=﹣90.5kJ?mol﹣1；
③ CH4（g）+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);H=-890kJ?mol﹣1

[①- ② ×2+ ③ ×2]可得：
2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1528kJ?mol-1

CH3OH（l）+1.5O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-764kJ?mol-1
谢谢