第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量焓变与热化学反应方程式11.1.化学反应过程中化学反应过程中, ,除有物质的变化以外还有除有物质的变化以外还有_的的变化变化. .这种变化常以这种变化常以_、_、_等形式等形式表现出来表现出来. .热能热能能量能量电能电能光能光能2.2.当能量变化以热的形式表现时当能量变化以热的形式表现时, ,我们把反应分为我们把反应分为_反应和反应和 _反应。反应。放热放热吸热吸热2能量用英语表示Energy，power请大家思考一下能量用化学用语如何表示31.1.焓（焓（H）：）：是与体系的内能等有关的一种物理量。是与体系的内能等有关的一种物理量。二、焓与焓变二、焓与焓变焓的单位：焓的单位：kJmolkJmol-1-1 物质具有能量，是物质固有的性质。物质具有能量，是物质固有的性质。含义：物质具有焓的多少与物质的量的多少有关，与物质的状含义：物质具有焓的多少与物质的量的多少有关，与物质的状态和温度联系密切。态和温度联系密切。4生成物与反应物的焓值差生成物与反应物的焓值差H= =H生成物生成物H反应物反应物2.2.焓变、反应热焓变、反应热说明：说明：（1 1）在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反）在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由焓变应，由焓变(H) )决定。决定。（2 2）恒压条件下进行的反应，反应的热效应等于焓变。）恒压条件下进行的反应，反应的热效应等于焓变。（3 3）许多化学反应的反应热可以由实验直接测定。）许多化学反应的反应热可以由实验直接测定。(1)(1)概念：概念：(2)(2)符号：符号：(3)(3)单位：单位：HkJ/mol kJ/mol 或或 kJmol kJmol- -5因为因为 Q 00为吸热反应，为吸热反应，Q 0 0 0 （H为为“+”“+”），则为吸热反应；），则为吸热反应；若若H 0 0 （H为为“-”“-”），则为放热反应。），则为放热反应。 体系与环境体系与环境 被研究的物质被研究的物质系统称为体系，体系统称为体系，体系以外的其他部分系以外的其他部分称为环境。称为环境。H取决于反应物分子断键时吸收取决于反应物分子断键时吸收的总能量的总能量反应物反应物与生成物分子形成与生成物分子形成新化学键时释放的总能量新化学键时释放的总能量生成物生成物的的相对大小相对大小 H= = 反应物反应物 生成物生成物10H 0 0H 0 0正吸负放正吸负放H = =生成物总焓生成物总焓反应物总焓反应物总焓能能量量能能量量反应过程反应过程（I I）反应过程反应过程（IIII）放热反应放热反应吸热反应吸热反应Q000反应物反应物反应物反应物生成物生成物生成物生成物11H00或或H为为“-”“-” H00或或H为为“+”“+”键能键能变化变化能量能量变化变化121.反应物的总焓高于生反应物的总焓高于生成物的总焓成物的总焓2.生成物比反应物生成物比反应物更稳定更稳定分析分析:H:H2 2 (g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H(298k)H(298k) =-285.8kJ/mol =-285.8kJ/mol1.C( S,1.C( S,金刚石金刚石) ) +O+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H(298k)H(298k) =-395.41kJ/mol =-395.41kJ/mol2.C( S,2.C( S,石墨石墨) +O) +O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H(298k)H(298k) =-393.51kJ/mol =-393.51kJ/mol13该化学方程式与普通的方程式有什么不同？该化学方程式与普通的方程式有什么不同？（1 1）指明了温度和压强；）指明了温度和压强；（2 2）注明了反应物和生成物的状态和能量的变化。）注明了反应物和生成物的状态和能量的变化。H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g) 2HI(g) (g) 2HI(g) H=-14.9 kJ/mol =-14.9 kJ/mol 101 kPa101 kPa200 200 14二、热化学方程式二、热化学方程式1.1.概念概念表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。叫做热化学方程式。2.2.表示的意义表示的意义（1 1）反应物和生成物的种类、聚集状态）反应物和生成物的种类、聚集状态（2 2）反应中各物质的物质的量比和质量比）反应中各物质的物质的量比和质量比（3 3）反应中放出或吸收的热量。）反应中放出或吸收的热量。152H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H=-483.6 kJ/mol=-483.6 kJ/mol说一下下面热化方程式表示的意义。说一下下面热化方程式表示的意义。 表示在通常状况下，表示在通常状况下，2 mol2 mol氢气和氢气和1 mol1 mol氧气反应生成氧气反应生成2 mol2 mol水蒸气放出的热量为水蒸气放出的热量为483.6 kJ483.6 kJ。16 正确书写热化学方程式应注意哪几点？正确书写热化学方程式应注意哪几点？3.3.书写热化学方程式的注意事项书写热化学方程式的注意事项(3)(3)H要有符号、数值和单位。要有符号、数值和单位。(1)(1)热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于2525、101 kPa101 kPa时进行的反应可不注明。时进行的反应可不注明。(2)(2)热化学方程式需注明各物质的状态。热化学方程式需注明各物质的状态。(s(s、l l、g g、aq)aq)因为物因为物质的聚集状态不同所含的能量也不同。质的聚集状态不同所含的能量也不同。 固态固态 液态液态吸热吸热气态气态吸热吸热吸热吸热17(5)(5)化学式前面的计量数仅表示物质的量化学式前面的计量数仅表示物质的量, ,所以热化学方程所以热化学方程式中前面的计量数可以是分数。计量数加倍时，式中前面的计量数可以是分数。计量数加倍时， H H 也也要加倍。当反应逆向进行时，要加倍。当反应逆向进行时， 其其H H 与正反应的数值相与正反应的数值相等，符号相反。等，符号相反。(4)(4)H单位中的单位中的molmol-1-1，对于任一反应，对于任一反应X X仅指每摩尔反应。仅指每摩尔反应。18（1 1）1mol1mol气态气态H H2 2与与1mol1mol气态气态ClCl2 2反应生成反应生成2 mol2 mol气态气态HClHCl，放，放出出184.6 kJ184.6 kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。的热量，请写出该反应的热化学方程式。H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g) (g)=2HCl(g) H=-184.6 kJ/mol=-184.6 kJ/mol19（2 2）1molC(1molC(固态固态) )与适量与适量H H2 2O(O(气态气态) )反应反应, ,生成生成CO(CO(气态气态) )和和H H2 2( (气态气态),),吸收吸收131.3 kJ131.3 kJ的热量，请写出该反应的热化的热量，请写出该反应的热化学方程式。学方程式。C(s)+HC(s)+H2 2O(g)=CO(g)+HO(g)=CO(g)+H2 2(g) (g) H=+131.3 kJ/mol=+131.3 kJ/mol20化学反应与化学反应与能量的变化能量的变化焓变、焓变、反应热反应热热化学热化学方程式方程式H生成物总能量反应物总能量生成物总能量反应物总能量H反应物总键能生成物总键能反应物总键能生成物总键能概念概念意义意义书写书写211.1.下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A.A.热化学方程式的计量数可以表示分子的个数热化学方程式的计量数可以表示分子的个数B.B.热化学方程式中只需标明生成物的状态热化学方程式中只需标明生成物的状态C.C.反应热指的是化学反应过程中放出或吸收的热量反应热指的是化学反应过程中放出或吸收的热量D.D.化学反应不一定都伴随能量的变化化学反应不一定都伴随能量的变化C C222 2. .已知在已知在1101105 5 PaPa，298 K298 K条件下，条件下，2 mol2 mol氢气燃气燃烧生成水蒸气生成水蒸气放出放出484 kJ484 kJ热量，下列量，下列热化学方程式正确的是化学方程式正确的是( )( )A.HA.H2 2O(g)=HO(g)=H2 2(g)(g)1/2O1/2O2 2(g) (g) H(298 K)(298 K)242 kJmol242 kJmol1 1B.2HB.2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) H(298 K)(298 K)484 kJmol484 kJmol1 1C.HC.H2 2(g)(g)1/2O1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H(298 K)(298 K)242 kJmol242 kJmol1 1D.2HD.2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H(298 K)(298 K)484 kJmol484 kJmol1 1 A A233.3.相同温度时相同温度时, ,下列两个反应的反应热分别用下列两个反应的反应热分别用H H1 1、H H2 2表示，其关系正确的是（表示，其关系正确的是（ ）HH2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H H1 1= -= -Q Q1 1 kJmolkJmol-1-12H2H2 2O(g)=2HO(g)=2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) H H2 2=+=+Q Q2 2 kJmolkJmol-1-1A.A.Q Q1 1 Q Q2 2 B.B.Q Q1 1= =Q Q2 2C.2C.2Q Q1 1 Q Q2 2 D. D. Q Q2 2= =Q Q1 1D D242.2.热化学方程式热化学方程式C(s)+HC(s)+H2 2O(g)=O(g)=CO(g)+HCO(g)+H2 2(g) (g) H=+131.3 kJ/mol=+131.3 kJ/mol表示（表示（ ）A.A.碳和水反碳和水反应吸收吸收131.3 kJ131.3 kJ能量能量B.1 molB.1 mol碳和碳和1 mol1 mol水反水反应生成一氧化碳和生成一氧化碳和氢气并吸收气并吸收131.3 kJ131.3 kJ热量量C.1 molC.1 mol固固态碳和碳和1 mol1 mol水蒸气反水蒸气反应生成一氧化碳气体和生成一氧化碳气体和氢气，气，并吸并吸热131.3 kJ131.3 kJD.1D.1个固个固态碳原子和碳原子和1 1分子水蒸气反分子水蒸气反应吸吸热131.1 kJ131.1 kJC C253.3.下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（ ）A.A.化学反应一定伴随能量的变化化学反应一定伴随能量的变化B.B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热C.C.若若H000，则反应物的能量高于生成物的能量，则反应物的能量高于生成物的能量ACAC264.298 K 4.298 K 时，时，1 mol C1 mol C与与1 mol1 mol水蒸气反应生成水蒸气反应生成1 mol CO 1 mol CO 和和1 mol H1 mol H2 2，需吸收，需吸收131.5 kJ131.5 kJ的热量。写出此反应的热的热量。写出此反应的热化学方程式。化学方程式。C(s)+HC(s)+H2 2O(g)=HO(g)=H2 2(g)+CO(g) (g)+CO(g) H H (298 K)=+131.5 kJmol (298 K)=+131.5 kJmol-1-1272. 2. 3 3mol CHmol CH4 4燃烧时，生成液态水和燃烧时，生成液态水和COCO2 2 同时放出同时放出2670.92670.9KJKJ的热。的热。请写出热化学方程式。请写出热化学方程式。3 3. . 常温下常温下1414克克COCO在足量氧气中充分燃烧，放出在足量氧气中充分燃烧，放出141.3141.3KJKJ热量，热量，写出该热化学方程式。写出该热化学方程式。2.2.CHCH4 4( (气气)+2)+2O O2 2( (气气)=)=COCO2 2( (气气)+2)+2H H2 2O(O(液液) )；3.3. H H = - 890.3 = - 890.3KJ /KJ /molmol4.4.3. 3. CO(CO(气气)+ )+ 1/2 O1/2 O2 2( (气气)=)=COCO2 2( (气气) )；5.5. H H = - = - 282.6KJ282.6KJ / /molmol284.4.已知：已知：H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g),O(g),反应过程中能量变化如反应过程中能量变化如图。问：图。问：(1)a(1)a、b b、c c分别代表什么意义？分别代表什么意义？a _a _ b _ b _ c _ c _ (2)(2)该反应是放热还是吸热？该反应是放热还是吸热？H是是大于大于0 0还是小于还是小于0 0？ 能量能量反应过程反应过程2H(g)+O(g)2H(g)+O(g)H H2 2O(g)O(g)a ab bc cH H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)(g)29答案：答案：(1)a:(1)a:断裂断裂1 mol1 mol H HH H 键和键和0.5 mol0.5 mol O OO O 键吸收的热量键吸收的热量b:2 molb:2 mol气态气态H H原子和原子和1 mol1 mol气态气态O O原子结合生成原子结合生成1 mol1 mol气态气态H H2 2O O放出的热量放出的热量c:1 molHc:1 molH2 2(g)(g)与与0.5 molO0.5 molO2 2(g)(g)反应生成反应生成1 mol1 mol气态气态H H2 2O O放出的放出的热量热量(2)(2)放热；小于放热；小于0 030