第一章化学反应与能量第一课时焓变反应热第一节化学反应与能量的变化焓变反应热焓变反应热这是一幅幅多么撩人的自然美景,然而,如今的地球正在遭受着前所未有的灾难:大气污染加剧、水污染严重,固体废弃物与日俱增、臭氧空洞、酸雨、赤潮、温室效应、水土流失、土地沙漠化等。归根结底,都和化学反应有着密切的关系,我们这一章研究的主要是物质的能量变化,这种能量变化常以热能、电能、光能等形式表现出来。让我们共同学习、研究化学反应与能量,做好保护地球,保护环境的工作。焓变反应热1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳思考与交流化学反应中存在能量变化的主要原因是:1.从化学键的角度加以分析2.从能量守恒的角度加以分析从化学键角度:(微观)1.从化学键的角度加以分析化学反应的本质:旧键的断裂和新键的形成Q1Q2反应吸热Q1Q2反应放热能量能量反应物反应物生成物生成物反应过程(I)反应过程(II)E1E2E1E22.从能量守恒的角度加以分析反应物的总能量≠生成物的总能量放热吸热反应吸热从物质总能量守恒:角度(宏观)E1E2E1E2反应放热一、反应热焓变化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或转换成相应的热量)来表述,叫做反应热。反应热分为:等压反应热:等压条件下进行反应的反应热等容反应热:等容条件下进行反应的反应热等压条件下的化学反应热等于“焓变”。焓变:1、符号:2、单位:ΔHkJ/mol或kJ•mol–13、ΔH=H生成物-H反应物放热反应(体系能量降低):∆H0,∆H为“-”吸热反应(体系能量升高):∆H0,∆H为“+”注:单位中的每mol是与整个反应对应的,即反应热表示每mol反应放出或吸收的热量。如:aA(g)+bB(g)pC(g);ΔH=–mkJ/mol放热反应物生成物能量反应过程ΔH=生成物能量-反应物能量(宏观)吸热反应物生成物能量反应过程从能量角度看:△H<0△H>0从键能角度看:化学键断裂——吸热化学键形成——放热1molH2与1molCl2反应生成2molHCl时的反应热【结论】反应完成时,生成物中形成新化学键时释放的总能量(862kJ)比断裂反应物中旧化学键时吸收的总能量(679kJ)大,故为放热反应.该反应的反应热计算为(放热反应):ΔH=E(反应物总键能)-E(生成物总键能)=(436+243)-(431+431)=-184.6(kJ/mol)石墨、金刚石哪个更稳定?C(石墨s)C(金刚石s)ΔH=+1.9kJ/mol拓展应用1.判断物质的稳定性结论:物质的能量越低越稳定石墨稳定2.判断反应热的大小ΔH=∑E生成物∑E反应物–ΔH=反应物的键能总和生成物的键能总和–例1:1molC与1molH2O(g)反应生成lmolCO(g)和1molH2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H=kJ/mol。例2:拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1molN2生成NH3的反应热为,则1molH2生成NH3的反应热为。相当于1/3molN2+131.5-92.0kJ/mol-30.67kJ/mol小结反应热、焓变从焓变角度看:ΔH=生成物的焓-反应物的焓从反应热角度看:ΔH=生成物能量-反应物能量从键能角度看:ΔH=反应物总键能-生成物总键能放热反应:吸热反应:ΔH<0或ΔH为“-”ΔH>0或ΔH为“+”放热反应吸热反应表现行式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吸收的总能量键能变化生成物总键能反应物总键能生成物总键能反应物总键能联系键能越,物质能量越,越,反之键能越,物质能量越,越。放热反应和吸热反应比较△H﹤0或△H为“—”△H﹥0或△H为“+”大于小于大于小于小大低稳定高不稳定典例精析例3下列说法正确的是()A.反应热是1mol物质参加反应时的能量变化B.当反应放热时ΔH0,反应吸热时ΔH0C.任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热D.在一定条件下,某一化学反应是吸热反应还是放热反应,由生成物或反应物的焓的差值来决定【解析】化学反应过程中释放或吸收的热量称为反应热,A项错误;当反应放热时ΔH0,反应吸热时ΔH0,B项错误;只有在等压条件下,化学反应的焓变才等于化学反应的反应热,因此C项错误;一个化学反应是吸热反应还是放热反应,取决于生成物和反应物的焓的差值,也可以根据断键时吸收的能量与成键时放出的能量大小判断,D项正确。D例4下列说法正确的是()A.焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化B.当反应放热时ΔH0,反应吸热时ΔH0C.在加热条件下发生的反应均为吸热反应D.一个化学反应中,当反应物总能量大于生成物总能量时,ΔH为“-”【解析】焓变与参加反应的物质的多少有关,与其化学计量数成正比,A错;在反应中,物质所具有的总能量减少,反应就放热,ΔH0,反之就吸热,ΔH0,B错;D对;在加热条件下发生的反应也可能是放热反应,如燃烧反应,反应是吸热还是放热与反应条件无必然的联系。D例5由图分析,下列说法正确的是()A.A→B+C和B+C→A两个反应吸收或放出的能量不等B.A→B+CΔH0C.A具有的焓高于B和C具有的焓的总和D.A→B+CΔH0,则B+C→AΔH0【解析】由图可看出,B和C的焓之和高于A的焓,则反应B+C→A一定是放热反应,ΔH0;反之,A→B+C的反应一定是吸热反应。根据能量守恒定律,两反应吸收和放出的能量一定相等。D