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1、12 反應熱反應熱 焓變焓變 化化學學反反應應與與能能量量 化學反應熱計算化學反應熱計算 燃燒熱燃燒熱 蓋斯定律蓋斯定律 熱化學方程式熱化學方程式 中和熱中和熱放熱放熱反應物反應物生成物生成物能量能量反應過程反應過程H H0 0H生成物能量反應物能量(宏觀)生成物能量反應物能量(宏觀)吸熱吸熱反應物反應物生成物生成物能量能量反應過程反應過程H H0 0一、反應熱一、反應熱H1、焓變與鍵能的關系(微觀)、焓變與鍵能的關系(微觀)H = 反應物的鍵能總和反應物的鍵能總和生成物的鍵能總和生成物的鍵能總和例例 1:拆開:拆開 1mol HH鍵、鍵、1mol NH鍵、鍵、1mol NN鍵分別需要的能量是

2、鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則則1mol N2生成生成NH3的反應熱為的反應熱為 ,則則1mol H2生成生成NH3的反應熱為的反應熱為 。 練習:學習講義練習:學習講義P15 第第11題題 學習講義學習講義P25 典例典例4 (2010.重慶)重慶)92.0 kJ/mol30.67 kJ/mol二、熱化學方程式二、熱化學方程式 能夠表示參加反應物質的量和反應熱能夠表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式。的關系的化學方程式。1、熱化學方程式定義:、熱化學方程式定義:a.表示參加反應物質的量表示參加反應物質的量.b.反應熱的關系的化學方程式反應熱的關系的化學方程

3、式1. 常溫常壓下,常溫常壓下,1g H2在足量在足量Cl2中燃燒生成中燃燒生成HCl氣體,氣體,放出放出 92.3 kJ的熱量,則該反應的熱化學方程式書的熱量,則該反應的熱化學方程式書寫正確的是寫正確的是( )。AH2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g);H= 92.3 kJ/molBH2(g)+ Cl2(g) = HCl(g); H=92.3kJ/molCH2 Cl22HCl; H= 184.6kJ/molD2HCI(g)H2(g)Cl2(g);H184.6kJ/mol D知識點知識點2:熱化學方程式的書寫及正誤判斷:熱化學方程式的書寫及正誤判斷例例2 2在在25 、101 kPa

4、下,下,1 g甲醇燃燒生成甲醇燃燒生成CO2和液態和液態水時放熱水時放熱22.68 kJ,下列熱化學方程式書寫正確的是,下列熱化學方程式書寫正確的是()ACH3OH(l) 1.5 O2(g)CO2(g)2H2O(l) H725.76 kJmol1B2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H1451.52 kJmol1 C2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H725.76 kJmol1D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1451.52 kJmol1答案答案B323、沼氣的主要成分是甲烷。、沼氣的主要成分是甲烷。0.5 mo

5、l CH4完全燃燒完全燃燒生成生成CO2和和H2O時,放出時,放出445 kJ的熱量。則下列熱化的熱量。則下列熱化學方程式中正確的是(學方程式中正確的是( )A、2CH4( g ) 4O2( g ) 2CO2( g ) 4H2O ( l ) H = + 890 kJ/mol B、CH4 2O2 CO2 H2O H = 890 kJ/mol C、CH4 ( g ) 2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/mol D、 1/2CH4 ( g ) O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = 890 kJ/mol CA A2H

6、2H2 2(g)(g)O O2 2(g)(g)2H2H2 2O(g) HO(g) H1 1 2H2(g)O2(g)2H2O(l) H2知識點知識點3:試比較下列各組焓變的大小:試比較下列各組焓變的大小:B BS(g)+OS(g)+O2 2(g)(g)SOSO2 2(g) H(g) H1 1 S(s)+O S(s)+O2 2(g)(g)SOSO2 2(g) H(g) H2 2H1H2H1Q1的是的是 ( )A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) H=-Q2B. C(s)+1/2O2(g)=CO (g) H=-Q1 C(s)+

7、O2(g)=CO2(g) H=-Q2C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-Q2D. S(g)+O2(g)=SO2(g) H=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2(g) H=-Q2B B三、反應熱類型有三、反應熱類型有燃燒熱、中和熱、溶解熱燃燒熱、中和熱、溶解熱等等1.燃燒熱燃燒熱 oC、101kPa時,時,mol純物質純物質完完全燃燒全燃燒生成穩定的化合物生成穩定的化合物時所放出的熱量,叫做時所放出的熱量,叫做該物質的燃燒熱。該物質的燃燒熱。 單位為單位為KJ/mol。如常溫常壓下,。如常溫常壓下,mol甲烷完全甲烷完全燃燒

8、放出燃燒放出890.31KJ的熱量,就是甲烷的燃熱的熱量,就是甲烷的燃熱 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);); H=890.31KJ/mol2 2、中和熱、中和熱1 1定義:定義:在稀溶液中,酸跟堿發生中和反應,在稀溶液中,酸跟堿發生中和反應,生生 成成1mol1mol水時水時的反應熱叫做中和熱。的反應熱叫做中和熱。2. 2. 中和熱的表示:中和熱的表示: H H+ + (aqaq) +OH+OH- -(aq)(aq)=H=H2 2O O (1)(1) H=-57.3kJH=-57.3kJmolmol3.3.要點要點: 、條件:、條件:稀溶液稀溶液,不能是濃溶液或固體

9、,不能是濃溶液或固體 、強酸與強堿強酸與強堿的中和熱為的中和熱為57.3kJ/mol57.3kJ/mol。 、若中和反應過程中有沉淀生成,這該化學、若中和反應過程中有沉淀生成,這該化學反反 應的反應熱不是中和熱應的反應熱不是中和熱燃燒熱與中和熱的區別與聯系燃燒熱與中和熱的區別與聯系相相同同點點 燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱能量變化能量變化放熱反應放熱反應HHH0 , H0 , 單位單位 kJ/molkJ/mol不不同同點點反應物的量反應物的量1mol1mol可燃物可燃物不一定是不一定是1mol1mol生成物的量生成物的量不一定是不一定是1mol1mol1mol H1mol H2 2O O 反應熱反

10、應熱的含義的含義 101kPa 101kPa時,時,1mol1mol純純物質物質完全燃燒完全燃燒生成生成穩定氧化物穩定氧化物時放出時放出的熱量的熱量; ;不同的物質不同的物質燃燒熱不同燃燒熱不同酸堿中和生成酸堿中和生成1molH1molH2 2O O時放出的熱時放出的熱量;強酸強堿間的中量;強酸強堿間的中和反應中和熱大致相和反應中和熱大致相同同, ,均均約為約為57.3k57.3k/mol/mol1. 已知已知NaOH(aq)HCl(aq)NaCl(aq)H2O(l);H=-57.3 kJ/mol,下列說法中正確的是,下列說法中正確的是( )。A濃硫酸和濃硫酸和NaOH溶液反應,生成溶液反應,

11、生成 l mol水時放熱水時放熱 57.3 kJB含含l molH2SO4的稀硫酸與足量稀的稀硫酸與足量稀NaOH溶液中溶液中 和后,放熱為和后,放熱為57.3 kJC1L 0.l mol/L CH3COOH與與1L 0.l mol/L NaOH 溶液反應后放熱為溶液反應后放熱為5.73 kJD1L 0.l mol/L HNO3與與 1L 0.l mol/L NaOH溶液溶液 反應后放熱為反應后放熱為 5.73 kJD2含含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸恰好完全反應,放出的稀溶液與稀鹽酸恰好完全反應,放出28.7 kJ熱量,下列表示該反應中和熱的熱化學方程式正確的熱量,下列表示該反應中

12、和熱的熱化學方程式正確的是是()A NaOH(aq) HCl(aq) NaCl(aq) H2O(l) H28.7 kJmol1B NaOH(aq) HCl(aq) NaCl(aq) H2O(l) H57.4 kJmol1CNaOH(aq)HCl(aq)NaCl(aq)H2O(l) H57.4 kJmol1DNaOH(aq)HCl(aq)NaCl(aq)H2O(l) H57.4 kJmol1答案答案D12121212121212123已知:已知:C2H2(g)H2(g)C2H4(g) H199.6 kJmol1;2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l) H2599.2 kJmol

13、1。則則C2H2的燃燒熱的燃燒熱H為為()A199.6 kJmol1B2599.2 kJmol1C1299.6 kJmol1D2798.8 kJmol1答案答案C124.下列熱化學方程式中下列熱化學方程式中H代表燃燒熱的是代表燃燒熱的是 A. CH4 ( g ) + 3/2O2 ( g ) = 2H2O ( l ) + CO ( g ) H1B. S ( s ) + 3/2O2 ( g ) = SO3 ( s ) H2C. C6H12O6 ( s ) + 6O2 ( g ) = 6CO2 (g) + 6H2O ( l ) H3D. 2CO ( g ) + O2 ( g ) = 2CO2 ( g

14、 ) H4 C 不管化學反應是分一步完成不管化學反應是分一步完成 或分幾步完成,其反應熱是相同的。或分幾步完成,其反應熱是相同的。 四四.1.1.蓋斯定律蓋斯定律:換句話說化學反應的反應熱只與反應體系的化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關始態和終態有關,而與反應的,而與反應的途徑途徑無關無關。一、蓋斯定律的特點一、蓋斯定律的特點1反應熱效應只與始態、終態有關,與反應的途徑無反應熱效應只與始態、終態有關,與反應的途徑無關。就像登山至山頂,不管選哪一條路走,山的海拔總是不關。就像登山至山頂,不管選哪一條路走,山的海拔總是不變的。變的。2反應熱總值一定。如右圖表示始態到終態的反應熱,反應熱總

15、值一定。如右圖表示始態到終態的反應熱,則則HH1H2H3H4H5。2、蓋斯定律的應用、蓋斯定律的應用對于進行得很慢的反應,不容易直接發生的反應,產品對于進行得很慢的反應,不容易直接發生的反應,產品不純不純(即有副反應發生即有副反應發生)的反應,測定反應熱有困難,如果應的反應,測定反應熱有困難,如果應用蓋斯定律,就可以間接地把它們的反應熱計算出來。用蓋斯定律,就可以間接地把它們的反應熱計算出來。例題例題1已知下列熱化學方程式:已知下列熱化學方程式:Zn(s) O2(g)ZnO(s)H1351.1 kJmol1Hg(l) O2(g)HgO(s)H290.7 kJmol1由此可知由此可知Zn(s)H

16、gO(s)ZnO(s)Hg(l)H3,其中,其中H3的值是的值是()A441.8 kJmol1 B254.6 kJmol1C438.9 kJmol1D260.4 kJmol1答案答案D1212典例導析典例導析知識點知識點1:蓋斯定律的意義:蓋斯定律的意義例例2 2實驗中不能直接測出由石墨和氫氣反應生成甲烷實驗中不能直接測出由石墨和氫氣反應生成甲烷的反應熱,但可通過測出的反應熱,但可通過測出CH4、石墨及、石墨及H2燃燒反應的反應熱,燃燒反應的反應熱,再求由石墨生成甲烷的反應熱。已知:再求由石墨生成甲烷的反應熱。已知:CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H1890.3 kJmol

17、1C(s,石墨,石墨)O2(g)CO2(g)H2393.5 kJmol1 H2(g) O2(g)H2O(l)H3285.8 kJmol1求:求:C(石墨石墨)2H2(g)CH4(g) H4_1274.8 kJmol1知識點知識點2:蓋斯定律的應用:蓋斯定律的應用例例3 3已知下列熱化學方程式:已知下列熱化學方程式:(1)CH3COOH(l)2O2(g)2CO2(g)2H2O(l) H1870.3 kJmol1(2)C(s)O2(g)CO2(g) H2393.5 kJmol1(3)H2(g) O2(g)H2O(l)H3285.8 kJmol1則反應:則反應:2C(s)2H2(g)O2(g)CH3

18、COOH(l)的反應熱為的反應熱為( )A488.3 kJmol1 B244.15 kJmol1C488.3 kJmol1 D244.15 kJmol112答案答案A五反應熱的計算:五反應熱的計算: 利用反應熱的概念、蓋斯定律、熱利用反應熱的概念、蓋斯定律、熱化學方程式進行有關反應熱的計算化學方程式進行有關反應熱的計算: :題型一:有關熱化學反應方程式的的含義及書寫題型一:有關熱化學反應方程式的的含義及書寫題型二:燃燒熱、中和熱的判斷、求算及測量題型二:燃燒熱、中和熱的判斷、求算及測量計算依據:關系式計算依據:關系式 “ 物質物質 熱量熱量” 例如:例如:H2 熱量熱量 1mol 285.8K

19、J n(H2) Q具體內容具體內容:1. 根據反應熱書寫熱化學方程式或根據反應熱書寫熱化學方程式或根據熱化根據熱化學方程式求反應熱學方程式求反應熱2、有關反應熱的計算、有關反應熱的計算:(1)蓋斯定律及其應用)蓋斯定律及其應用 (2) 根據一定量的物質參加反應放出的根據一定量的物質參加反應放出的熱量(或根據已知的熱化學方程式),熱量(或根據已知的熱化學方程式),進行有關反應熱的計算或比較大小。進行有關反應熱的計算或比較大小。 (3)利用鍵能計算反應熱利用鍵能計算反應熱典例導析典例導析知識點知識點1:有關反應熱的計算:有關反應熱的計算例例1 1已知:已知:CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H

20、2O(l)H1Q1;2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2Q2;2H2(g)O2(g)2H2O(l)H3Q3。室溫時取體積比為室溫時取體積比為4 1的甲烷和氫氣的混合氣體的甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L(標標準狀況準狀況),經完全燃燒后恢復至室溫,放出的熱量為,經完全燃燒后恢復至室溫,放出的熱量為()A0.4 Q1 0.05 Q3 B0.4 Q1 0.05 Q2C0.4 Q1 0.1 Q3 D0.4 Q1 0.1 Q2A已知:已知: 欲得到相同的熱量,需分別燃燒固體碳和欲得到相同的熱量,需分別燃燒固體碳和氫氣的質量比約為氫氣的質量比約為( ) A. 2 : 3.25 B. 12 : 3.2

21、5 C. 1 : 1 D. 393.5 : 241.8)()()(22gCOgOsCmolkJH/5 .393)()(21)(222lOHgOgHmolkJH/8 .241B變式練習1 知識點知識點2:有關反應熱的綜合考查:有關反應熱的綜合考查例例2 2已知下列兩個熱化學方程式:已知下列兩個熱化學方程式:H2(g)O2(g)H2O(l) H285.8 kJmol1C3H8(g)5O2(g)3CO2(g)4H2O(l) H2220.0 kJmol1實驗測得氫氣和丙烷的混合氣體共實驗測得氫氣和丙烷的混合氣體共5 mol,完全,完全燃燒時放熱燃燒時放熱3847 kJ,則混合氣體中氫氣和丙烷的體,則混合氣體中氫氣和丙烷的體積比約是積比約是_ A1 3 B3 1C1 4 D1 1方法方法1:列方程組法:列方程組法 :設:設H2、C3H8的物質的量分別為的物質的量分別為x,y答:氫氣和丙烷的體積比為答:氫氣和丙烷的體積比為 3:1 x + y = 5 285.8 x + 2220 y = 3847 V(H2):V(C

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