(共29张PPT)
反应热（第二课时）
液氢-液氧
长征五号推进剂
煤油-液氧
问题1：如何用化学用语来表示化学反应
中吸收或者释放的热量呢?
热化学方程式：
表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
1
mol液态H2和
mol液态O2反应生成
1mol气态H2O放出237.5
kJ的热量。
1
2
H2(l)
+
O2(l)
H2O(g)
?H＝?237.5
kJ/mol
1
2
物质变化
能量变化
思考：热化学方程式与化学方程式书写有何不同
符号
（
吸收+、释放?
）
?H2＝+241.8
kJ/mol
H2O(g)
?H1＝?241.8
kJ/mol
H
H2(g)＋
O2(g)
1
2
H2(g)
+
O2(g)
H2O(g)
?H1＝?241.8
kJ/mol
1
2
1
2
H2O(g)
H2(g)
+
O2(g)
?H2＝+241.8
kJ/mol
思考：如果生成的是H2O(l)
，反应热一样吗?
H2(g)
+
O2(g)
H2O(g)
?H1＝?241.8
kJ/mol
1
2
H2(g)
+
O2(g)
H2O(l)
?H2＝
?
1
2
等质量水的焓：
H2O(s)＜
H2O(l)＜
H2O(g)
H
H2O(l)
ΔH2＝－285.8
kJ/mol
H2O(g)
ΔH1＝－241.8
kJ/mol
H2(g)＋
O2(g)
1
2
思考：如果生成的是H2O(l)
，反应热一样吗?
H2(g)
+
O2(g)
H2O(g)
?H1＝?241.8
kJ/mol
1
2
H2(g)
+
O2(g)
H2O(l)
?H2＝
?
1
2
?H2＝?285.8
kJ/mol
注意：标注状态
固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)
思考：如果生成的是H2O(l)
，反应热一样吗?
H2(g)
+
O2(g)
H2O(g)
?H1＝?241.8
kJ/mol
1
2
H2(g)
+
O2(g)
H2O(l)
ΔH2＝
?
1
2
?H2＝?285.8
kJ/mol
例：常温下，1
L
1
mol/L
HCl和
1
L
1
mol/L
NaOH溶液恰好完全反应放出57.3
kJ的热量。
注意：标注状态
固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)
HCl(aq)
+
NaOH(aq)
NaCl(aq)
+
H2O(l)
?H＝?57.3
kJ/mol
注意：标注状态
固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)
思考：如果生成的是H2O(l)
，反应热一样吗?
H2(g)
+
O2(g)
H2O(g)
ΔH1＝?241.8
kJ/mol
1
2
H2(g)
+
O2(g)
H2O(l)
ΔH2＝
?
1
2
ΔH2＝?285.8
kJ/mol
思考：如果H2与O2消耗量增倍,反应热ΔH
一样吗?
注意：
1.化学计量数不表示分子数，仅表示物质的量
（可以是整数，也可以是分数）
2.
?H
数值与化学计量数相对应
H2(g)
+
O2(g)
H2O(g)
?H1＝?241.8
kJ/mol
1
2
2H2(g)
+
O2(g)
2H2O(l)
?H2
＝
?H2＝?483.6
kJ/mol
注意：若为25
oC、101
kPa时可省略，其他温
度和压强必须注明。
比一比：书写热化学方程式还需要注意什么?
H2(g)
+
I2(g)
2HI(g)
?H＝?9.48
kJ/mol
25
oC
101kPa
H2(g)
+
I2(g)
2HI(g)
?H＝?14.9
kJ/mol
100
oC
101kPa
问题：ΔH
中的单位mol-1代表什么含义？
阅读
教材
P9
H2(g)
+
O2(g)
H2O(g)
?H＝?241.8
kJ/mol
1
2
任务：用结构图梳理书写热化学方程式的注意事项
热化学
方程式
符号
吸热
+
放热
?
数值
与化学计量
数相对应
单位
kJ/mol
固体(s)
液体(l)
气体(g)
溶液(aq)
化学计量数
与焓变数值对应
表示物质的量
（整数、分数均可）
条件
压强
温度
状态
柴草
煤
液化石油气
天然气
家用燃料的变迁
（1）25
℃、101
kPa下，8
g
CH4完全燃烧，放出
445.0
kJ热量；
（2）液化石油气主要成分是丙烷（C3H8），1
mol
气态丙烷在O2(g)中燃烧，生成CO2(g)和H2O(l)，
放出2219.9
kJ热量；
（3）煤气的主要成分为CO和H2，常温下14
g
CO完
全燃烧，放出141.5
kJ热量。
练一练：写出下列反应的热化学方程式
查一查：你写对了吗?
1
2
1
2
CH4(g)
+
O2(g)
CO2(g)
+
H2O(l)
?H＝?445.0
kJ/mol
CH4(g)
+
2O2(g)
CO2(g)
+
2H2O(l)
?H＝?890
kJ/mol
（1）25
℃、101
kPa下，8
g
CH4完全燃烧，放出
445.0
kJ热量；
查一查：你写对了吗?
C3H8(g)
+
5O2(g)
3CO2(g)
+
4H2O(l)
?H＝?2219.9
kJ/mol
（2）液化石油气主要成分是丙烷（C3H8），1
mol
气态丙烷在O2(g)中燃烧，生成CO2(g)和H2O(l)，
放出2219.9
kJ热量；
查一查：你写对了吗?
CO(g)
+
O2(g)
CO2(g)
?H＝?283
kJ/mol
1
2
2CO(g)
+
O2(g)
2CO2(g)
?H＝?566
kJ/mol
（3）煤气的主要成分为CO和H2，常温下14
g
CO完
全燃烧，放出141.5
kJ热量。
练一练：CH4可做火箭推进剂的燃料。常温下，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
2CH4(g)
＋
4O2(g)
2CO2(g)
＋
4H2O(l)
?H＝﹢890
kJ/mol
B
.
CH4
＋
2O2
CO2
＋
2H2O
?H＝?890
kJ/mol
C
.
CH4(g)
＋
2O2(g)
CO2(g)
＋
2H2O(l)
?H＝?890
kJ/mol
D
.
CH4(g)
＋
O2(g)
CO2(g)
＋
H2O(l)
?H＝?890
kJ/mol
C
?H＝?445
kJ/mol
?H＝?1780
kJ/mol
标物质状态
1
2
1
2
E1
E2
＝?2752
kJ/mol
?H1
＝?534
kJ/mol
能量
N2(g)
+
2H2O(g)
N2H4(g)
+
O2(g)
反应物
总能量
生成物
总能量
假想中间物总能量
2N
(g)
+
4H4(g)
+
2O
(g)
练一练：肼（
H2N-NH2
）是一种火箭推进剂的燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示，写出表示肼燃烧的热化学方程式。
N2H4(g)
+
O2(g)
N2(g)
+
2H2O(g)
?H＝?534
kJ/mol
定义：101
kPa时，1
mol纯物质完全燃烧生成
指定产物时所放出的热量，叫做该物质
的燃烧热，单位为kJ/mol。
燃烧热
定义：101
kPa时，1
mol纯物质完全燃烧生成
指定产物时所放出的热量，叫做该物质
的燃烧热，单位为kJ/mol。
燃烧热
注意：碳元素变为CO2(g)
、氢元素变为H2O(l)、硫
元素变为SO2(g)、氮元素变为N2(g)等
。
CO(g)
+
O2(g)
CO2(g)
?H＝?283
kJ/mol
1
2
2CO(g)
+
O2(g)
2CO2(g)
?H＝?566
kJ/mol
测定原理：将待测物质放在一个充满氧气的密封金属容器（称为氧弹）内，再将此容器置于盛有一定量水的量热计内筒中，通过点火装置使氧弹中物质燃烧，反应放出的热量会使氧弹外面的水温升高。用温度计测量水温的变化，即可计算出此反应放出的热量。
燃烧热的测量
名称
化学式
ΔH/kJ/mol
名称
化学式
ΔH/kJ/mol
石墨
C(s)
?393.5
乙烷
C2H6(g)
?1559.8
金刚石
C(s)
?395.0
乙烯
C2H4(g)
?1411.0
氢气
H2(g)
?285.8
乙炔
C2H2(g)
?1299.6
一氧化碳
CO(g)
?283.0
乙醇
C2H5OH(l)
?1366.8
甲烷
CH4(g)
?890.31
丙烷
C3H8(g)
?2219.9
甲醇
CH3OH(l)
?726.51
苯
C6H6(l)
?3267.5
某些物质的燃烧热（25
oC，101
kPa）
H2(g)
+
O2(g)
H2O(l)
?H＝?285.8
kJ/mol
1
2
名称
化学式
ΔH/kJ/mol
名称
化学式
ΔH/kJ/mol
石墨
C(s)
?393.5
乙烷
C2H6(g)
?1559.8
金刚石
C(s)
?395.0
乙烯
C2H4(g)
?1411.0
氢气
H2(g)
?285.8
乙炔
C2H2(g)
?1299.6
一氧化碳
CO(g)
?283.0
乙醇
C2H5OH(l)
?1366.8
甲烷
CH4(g)
?890.31
丙烷
C3H8(g)
?2219.9
甲醇
CH3OH(l)
?726.51
苯
C6H6(l)
?3267.5
某些物质的燃烧热（25
oC，101
kPa）
单位质量产生热量：
≈
13.2
kJ/g
237.5
kJ
2
g＋16
g
单位质量产生热量：
≈
6.4
kJ/g
283
kJ
28
g＋16
g
1
2
火箭推进剂燃料的选择
H2(l)
+
O2(l)
H2O(g)
?H＝?237.5
kJ/mol
CO(g)
+
O2(g)
CO2
(g)
?H＝?283
kJ/mol
1
2
优点：绿色、高能、推力大
缺点：低温贮存技术难度大；液氢密度小，燃料箱体积大
液氢-液氧推进剂
资料
火箭推进剂的选择
火箭推进剂的发展主要着眼于能量高、排烟少、污染轻三个方面。
高能推进剂是将来推进剂研究的首选；
无烟推进剂的开发、
应用更是势在必行；
污染少的推进剂将大有发展前途。
小
结
热化学
方程式
物质变化
能量变化
质量守恒定律
能量守恒定律
反应体系是
吸热还是放热
反应体系吸收或
放出热量的多少
表示
遵循
定性
定量
遵循(共37张PPT)
反应热（第一课时）
2020年7月23日12时41分，长征五号遥四火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国海南文昌航天发射场点火升空。
资料
长征五号布局结构
箭长56.97米
芯级直径5米
助推器直径3.35米
总质量870吨
火箭推进剂
火箭发动机一般选用化学推进剂，它是由燃料和氧化剂组成的，反应后产生高温气体用于火箭推进。
液氢-液氧
煤油-液氧
长征五号推进剂
能量变化
物质
变化
基础
化学反应的特征
热能
电能
光能
……
吸收
释放
体系
环境
热量
被研究的物质系统称为体系，与体系相互影响的其他部分称为环境。
任务一
思考如何定量描述化学反应中
释放或者吸收的热量
体系与环境
在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
反应热
体系
环境
任务一
思考如何定量描述化学反应中
释放或者吸收的热量
热量
许多反应热可以通过量热计直接测定。
保温杯式量热计
反应热的测定
测定原理
取一定量已知浓度的稀盐酸溶液置于保温瓶中，另一份已知浓度的稀氢氧化钠溶液于烧杯中。待酸与碱两份溶液温度恒定并相等时，将碱溶液迅速倒入保温瓶中盖紧瓶帽，并适度搅拌。由于盐酸和氢氧化钠中和反应放热而使溶液温度升高，记录此刻的温度变化。
中和反应反应热的测定
测出温度的变化量（t2
－t1）
求放出的热量Q
Q
＝
c
·
m
·（t2－t1）
比热容
质量
温度的变化量
保温杯式量热计
中和反应反应热的测定
思考：为了提高测定的准确度，应
该采取哪些措施？
1.
使用比较精确的温度计读出温度变化；
2.
需要保温装置，保证反应过程中，不
与外界发生热交换；
3.
搅拌器搅拌，保证溶液温度均匀；
……
大量实验测得，25
℃和101
kPa下，强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1
mol水时，放出57.3
kJ的热量。
保温杯式量热计
中和反应反应热的测定
焓（H
）：是一个与内能有关的物理量。内能受温
度、压强和物质的聚集状态等影响。
焓变（
?H
）：
?H＝
H生成物－
H反应物
单位：
kJ/mol
或
kJ?mol-1
等压条件下，反应热等于焓变。
焓与焓变
产生
反应热
体系
内能改变
等压
反应热
（焓变）
任务二
探究化学反应中为什么会有反应热
宏观分析
放热反应
∑H
(反应物）＞
∑H(生成物）
宏观分析
放热反应
吸热反应
∑H
(反应物）＞
∑H(生成物）
∑H
(反应物）＜
∑H(生成物）
?H＝∑H(生成物）－
∑H(反应物）
放热反应
吸热反应
H
反应物
生成物
反应物
生成物
?H
＜0
?H
＞0
H
436
kJ/mol
H
H
H
H
键断裂,吸收能量
键形成,释放能量
436
kJ/mol
微观分析
436
kJ/mol
H
H
H
H
键断裂,吸收能量
键形成,释放能量
436
kJ/mol
键能：在25
℃和101
kPa下，断开1
mol
气态分子AB(g)中的共价键，使其生成气态原子
A(g)和
B(g)所吸收的能量。
微观分析
能量
?H2＝?436
kJ/mol
H2(g)
2H(g)
?H1＝+436
kJ/mol
微观分析
H2(g)
+
Cl2(g)
2HCl(g)
?H＝？
微观分析
吸收436
kJ
+
243
kJ＝679
kJ
吸收436
kJ
+
243
kJ＝679
kJ
释放431
kJ/mol×2
mol＝862
kJ
?H＝?183
kJ/mol
微观分析
H2(g)
+
Cl2(g)
2HCl(g)
?H＝？
吸收能量679
kJ
释放能量862
kJ
?H
＝
?183
kJ/mol
?H＝?183
kJ/mol
化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。
想一想：实验测得与理论分析的数据接近，
说明了什么？
键能估算
实验测得
?H＝?184.6
kJ/mol
H2(g)
+
Cl2(g)
2HCl(g)
?H＝
？
?H(估算)＝∑E
(反应物键能）－∑E
(生成物键能）
反应物
生成物
化学反应
键断裂
键生成
原子重新组合
吸收能量
放出能量
吸收能量
＞
释放能量
吸热反应
吸收能量
＜
释放能量
放热反应
算一算（1）依据信息估算2
mol
H2(g)
和1
mol
O2(g)
反应生成2
mol
H2O(g)
的反应热?H＝？
2H2
O2
4H
2O
2H2O
1
mol
H2(g)中的H－H键断裂吸收436
kJ能量
1
mol
O2(g)中的化学键断裂吸收498
kJ能量
形成H2O(g)中1
mol
H－O键释放463.4
kJ能量
?H(估算)＝
∑E
(反应物键能）－∑E
(生成物键能）
＝2×436
kJ/mol＋498
kJ/mol－4×463.4
kJ/mol
＝?483.6
kJ/mol
2H2
O2
4H
2O
2H2O
1
mol
H2(g)中的H－H键断裂吸收436
kJ能量
1
mol
O2(g)中的化学键断裂吸收498
kJ能量
形成H2O(g)中1
mol
H－O键释放463.4
kJ能量
2H2(g)
+
O2(g)
2H2O(g)
?H＝？
化学反应
放热反应
中和反应、燃烧、多数化合反应、
铝热反应、自发的氧化还原反应
……
任务三
思考研究反应热的意义
化学反应
放热反应
吸热反应
中和反应、燃烧、多数化合反应、
铝热反应、自发的氧化还原反应
……
Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体的反应
多数分解反应
某些需要持续加热的反应……
任务三
思考研究反应热的意义
热能的综合利用
“天问一号”升空
CH4
H2S
CH4
Fe2S3,
H2O
CO，H2
CH4（10%）
H2O(g)
CO，H2
N2
H2O(g)
CO2，H2
N2
N2，H2
KHCO3
N2，H2
NH3
NH3
CO2
S(硫)
空气
二次转化
一次转化
合成
K2CO3(aq)
Fe(OH)3
O2
脱硫
接下行左端
利用天然气合成氨的工艺流程示意图
CH4(g)
+
H2O(g)
CO(g)+
3H2(g)
?H
＞0
反应吸收大量热，如果不及时供应所需要的热量，反应就不能顺利进行，甚至停止。
CH4
H2S
CH4
Fe2S3,
H2O
CO，H2
CH4（10%）
H2O(g)
CO，H2
N2
H2O(g)
CO2，H2
N2
N2，H2
KHCO3
N2，H2
NH3
NH3
CO2
S(硫)
空气
二次转化
一次转化
合成
K2CO3(aq)
Fe(OH)3
O2
脱硫
接下行左端
利用天然气合成氨的工艺流程示意图
CH4(g)
+
H2O(g)
CO(g)+
3H2(g)
?H
＞0
反应吸收大量热，如果不及时供应所需要的热量，反应就不能顺利进行，甚至停止。
算一算（2）拆开
1
mol
H?H键、1
mol
N?H键、1
mol
N?N键所需能量分别是436
kJ、391
kJ、946
kJ，则1
mol
N2(g)转化为NH3(g)时的反应热是多少？
＝
946
kJ/mol
+
3×436
kJ/mol
?
6×391
kJ/mol
＝
?92
kJ/mol
?H(估算)
＝∑E
(反应物键能）－∑E
(生成物键能）
N2(g)
+
3H2(g)
2NH3
(g)
?H＝?
CH4
H2S
CH4
Fe2S3,
H2O
CO，H2
CH4（10%）
H2O(g)
CO，H2
N2
H2O(g)
CO2，H2
N2
N2，H2
KHCO3
N2，H2
NH3
NH3
CO2
S(硫)
空气
二次转化
一次转化
合成
K2CO3(aq)
Fe(OH)3
O2
脱硫
接下行左端
?H
＜
0
选择工艺操作条件
保证生产正常进行
反应放热。如果不设法将这些热量移走，反应器内的温度就会过高，不仅会烧毁催化剂，使产量降低，还可能发生爆炸事故。
利用天然气合成氨的工艺流程示意图
研究化学反应的可行性
选择适宜的反应条件
将要在第二章中学习哦
研究反应热的其他意义：
任务三
思考研究反应热的意义
小
结
