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(共26张PPT)
第一单元 化学反应的热效应
第1课时 化学反应的焓变
专题一 化学反应与能量变化
学习目标
1.能从宏观和微观角度理解化学反应中能量变化的本质，正确判断和认识放热反应和吸热反应。
2.辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量可以相互转化的观念，正确理解反应热和焓变。
3.建立从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型、正确书写热化学方程式。
液氢-液氧
煤油-液氧
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
推进剂
反应后产生高温气体用于火箭推进
能量变化
物质
变化
基础
热能
电能
光能
……
吸收
释放
一、反应热 焓变
化学反应
放热反应
吸热反应
一、反应热 焓变
一、反应热 焓变
（二）药理作用
即：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。
体系
环境
热量
在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。
产生
反应热
体系
内能改变
恒压
反应热
（焓变）
在化工生产和科学实验中，化学反应通常是在敞口容器中进行的，反应体系的压强与外界压强相等，即反应是在恒压条件下进行的。
一、反应热 焓变
ΔH，单位：
kJ·mol-1
kJ/mol
放热反应
吸热反应
H ＜0
H＝∑H(生成物）－ ∑H(反应物）
H ＞0
一、反应热 焓变
宏观角度
体系的能量升高
E反＞E生
E反＜E生
体系的能量降低
一、反应热 焓变
吸热反应
旧化学键断裂吸收能量
新化学键形成吸收能量
反应物的键能总和
生成物的键能总和
微观角度
物质能量越低，键能越大
ΔH＝反应物中键能总和（E1）－生成物中键能总和（E2）
化学反应中能量变化的本质
一、反应热 焓变
化学键的断裂和形成是化学反应过程中伴随能量变化的根本原因。
一、反应热 焓变
1 mol N2分子中的化学键断裂吸收的能量是_ kJ，
1 mol O2分子中的化学键断裂吸收的能量是_ kJ，
2 mol NO分子中的化学键形成释放的能量是_ kJ，
则N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的反应吸收的热量为_ kJ。
946
498
1264
180
能力达成
例1：如图是H2与Cl2发生反应生成HCl的途径和三个状态的能量，有关说法错误的是（ ）
A．步骤2是放热过程B．三个状态的能量E2最大C．要实现步骤1的转化，必须加热D．该反应的ΔH＜0
C
二、热化学方程式
热化学方程式
能够表示反应热的化学方程式
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.6 kJ·mol－1
物质变化
能量变化
二、热化学方程式
热化学方程式的书写方法
写出相应的化学方程式。热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量，可以是整数或分数，但必须是最简整数或最简分数。
同一化学反应，物质的化学计量数不同，反应的ΔH也不同。
（以氢气燃烧为例）
2H2 + O2 === 2H2O
H2 + O2 === H2O
1
2
热化学方程式的书写方法
不用标明反应条件，不用标“↑”或“↓”，标注各物质聚集状态。
在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。
2H2 (g)+ O2 (g) === 2H2O(g)
H2 (g)+ O2 (g) === H2O(g)
1
2
H2 (g)+ O2 (g) === H2O(l)
1
2
二、热化学方程式
热化学方程式的书写方法
标注ΔH的正负。
化学方程式后面空一格标注ΔH，若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”(“＋”可省略不写)。
2H2 (g)+ O2 (g) === 2H2O(g) H＝
H2 (g)+ O2 (g) === H2O(g) H＝
1
2
H2 (g)+ O2 (g) === H2O(l) H＝
1
2
二、热化学方程式
二、热化学方程式
计算ΔH的数值。根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。ΔH单位是kJ·mol－1。
2H2 (g)+ O2 (g) === 2H2O(g)
H2 (g)+ O2 (g) === H2O(g)
1
2
H2 (g)+ O2 (g) === H2O(l)
1
2
H
H2O(l)
ΔH2＝－285.8 kJ/mol
H2O(g)
ΔH1＝－241.8 kJ/mol
H2(g)＋ O2(g)
1
2
H＝ 241.8 kJ/mol
H＝ 285.8 kJ/mol
H＝ 483.6 kJ/mol
1、对一个热化学反应，ΔH的单位中“mol－1”不是指每摩尔具体物质，而是指“每摩尔反应”。因此ΔH必须与热化学方程式一一对应。
二、热化学方程式
2、可逆反应的ΔH表示的是当反应物按化学计量数完全反应时产生的热效应，实际反应中，若按化学计量数放入反应物，产生的热量偏小，如2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，若2 mol SO2与1 mol O2反应，放出的热量小于196.6 kJ。
注意事项
H2O O2 N2 CO2
2个O—H 1个OO 1个N N 2个C O
CH4 金刚石 石墨 P4(白磷)
4个C—H 2个C—C 1.5个C—C 6个P—P
1．计算依据：ΔH＝反应物中键能总和－生成物中键能总和
2．明确物质中化学键个数
二、热化学方程式
键能与反应热的计算
能力达成
1、已知一些化学键的键能数据如表所示：
化学键 C—H C—F H—F F—F
键能/(kJ mol－1) 414 489 565 155
请根据键能数据估算CH4(g)和F2(g)反应生成CF4(g)和HF(g)的热化学方程式：_________________________________________________________。
CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g) ΔH＝－1 940 kJ mol－1
能力达成
2、依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)16 g CH4(g)与适量O2(g)发生反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出890.3 kJ热量： ________________________________________________________。
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ mol－1
(2)1 L 1 mol L－1 KOH溶液中和1 L 1 mol L－1 HNO3溶液，放出57.3 kJ热量： _________________________________________________________
KOH(aq)＋HNO3(aq)===KNO3(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ mol－1
能力达成
(3)12 g C(s)与适量O2(g)发生反应生成CO2(g)，放出283.0 kJ热量：
_______________________________________________________
(4)1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]在人体中完全氧化，生成CO2(g)和H2O(l)产生2 800 kJ热量： ___________________________________
C(s) +O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ mol－1
C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－2 800 kJ mol－1
课堂小结
反应热 焓变
热化学方程式
不良反应
反应热
焓变
能量变化的原因
（宏观、微观）
表示意义
书写方法
注意事项
随堂练习
(1)11.2 L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出91.5 kJ热量，其热化学方程式：_______________________________________________。
(2)已知1 mol C(石墨，s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式：_______________________________。
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ mol－1
C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝131.3 kJ mol－1
随堂练习
(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67 kJ的热量，其热化学方程式：___________________________________________________。
(4)25 ℃、101 kPa下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ的热量，其热化学方程式：______________________________________。
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ mol－1
随堂练习
(5)已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ mol－1，请写出1 mol NH3分解对应的热化学方程式：：___________________________________
若1 mol N2(g)和3 mol H2(g)在一定条件下发生反应，放出的热
量 (填“大于”“小于”或“等于”)92 kJ，理由是 。
ΔH＝46 kJ mol－1
小于
该反应是可逆反应，不能进行完全

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