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第26讲
反应热 热化学方程式
诊断性评价
(2020·天津，10)理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g) HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.HCN比HNC稳定
B.该异构化反应的ΔH＝＋59.3 kJ·mol－1
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.使用催化剂，可以改变反应的反应热
√
一、反应热
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（Q）。
在自然科学研究中，被研究的对象称为体系（系统）。系统以外的，与系统相关的其他部分称为环境。
以盐酸与NaOH溶液的反应为例
体系
环境
热量
(Q)
体系
环境
热量
(Q)
化学反应的能量效应是因为反应前后物质所具有的能量不同而产生的。反应体系的能量包括体系所含物质的内能（U）和体系整体运动的动能、势能。
内能是反应体系内物质所含各种微观粒子（分子、原子、离子等）的各种形式运动的动能和微观粒子间相互作用的势能的总和。内能的大小除了与物质本身的特性及数量有关外，还与温度、压强等环境条件以及物质的聚集状态有关。
化学反应中的
内能指的是？
内能受到哪些
因素的影响？
ΔU = U生 - U反
ΔU>0,为吸热反应；ΔU<0,为放热反应
ΔU = Q + W
ΔU = Q
不做功
二、焓变与反应热的关系
ΔH =H生-H反 =Qp
经过长期研究，科学家定义了一个称为焓的物理量，符号为H，单位为J或kJ。用它的变化来描述等压反应的反应热。焓与内能一样，其大小也取决于物质的特性、数量、聚集状态以及温度、压强等因素。
焓的符号为H
单位为J或kJ
焓变的符号为ΔH
单位一般为kJ/mol
ΔH>0,为吸热反应
ΔH<0,为放热反应
1mol化学反应吸收或释放的能量
基于宏观视角
（能量守恒）
基于微观视角
（化学键）
三、燃烧热
在 101kPa 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焓(热)，单位是 kJ/mol
指定产物
1mol可燃物
可燃物的化学计量数必须为1mol，
故其他物质的化学计量数通常会出现分数。
燃烧热的表达
燃烧热的数值一般表达为正值（文字表达），
若为燃烧热△H则为负值（符号表达）。
四、焓变的计算方式——能量
图丙表示一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、 (x＝1,2,3,4)的能量相对大小，
①D是 (填离子符号)。
②反应B―→A＋C的热化学方程式为_________________________________________
______________________(用离子符号表示)。
ΔH＝－117 kJ·mol－1
H＝H 生成物－H 反应物
四、焓变的计算方式——键能
CH3—CH3(g)―→CH2==CH2(g)＋H2(g)　ΔH，有关化学键的键能如下表：
化学键 C—H C==C C—C H—H
键能/ (kJ·mol－1) 414 615 347 435
则该反应的反应热为 。
＋125 kJ·mol－1
H＝∑E (反应物总键能）－∑E (生成物总键能）
四、焓变的计算方式——盖斯定律
火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：
①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)
ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－543 kJ·mol－1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：____________________________________
_______________________。
2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1 096.7 kJ·mol－1
寻找目标焓变
四、焓变的计算方式——燃烧热
[2020·全国卷Ⅱ，28(1)①]乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH1，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热ΔH/ ( kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286
则ΔH1＝ kJ·mol－1。
＋137
H＝∑vi H (反应物燃烧热）－∑vi H (生成物燃烧热）
四、焓变的计算方式——活化能
(1)图甲表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。
NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1
H＝Ea正－Ea逆
五、热化学方程式的书写
聚集状态：s、l、g、aq
反应条件
焓变数值(正负)及单位
化学计量数
依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为 。
(2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是______________________
_________________________________________。
N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.4 kJ·mol－1
4CuCl(s)＋O2(g)===
2CuCl2(s)＋2CuO(s)　ΔH＝－177.6 kJ·mol－1
终结性评价
1.(2022·浙江6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/ (kJ·mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242
可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1。下列说法不正确的是
A.H2的键能为436 kJ·mol－1
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量：HOOD.H2O(g)＋O(g)===H2O2(g) ΔH＝－143 kJ·mol－1
√
2.铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
(1)使用Bi、Bi2O3两种催化剂，哪个更有利于CO2的吸附？ 。
(2)CO2电化学还原制取HCOOH反应的ΔH (填“>”或“<”)0。
(3)使用Bi催化剂时，最大能垒是 ，使用Bi2O3催化剂时，最大能垒是 。
Bi2O3
＜
0.38 eV
0.32 eV

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