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苏教版 选择性必修1
人类已经能够在生产生活中广泛利用热量。
钻木取火
铝热反应
火箭升空
热发电厂
开发高效的可再生能源
如何评价化学反应的热效应呢？
一、反应热与焓变
化学反应中，既有物质变化，又有能量变化。
化学反应的热效应（反应热Q）：反应过程中吸收或放出的热量。
在恒压的条件下，反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变。
符号：△H 单位：kJ·mol-1
单位：kJ
吸热反应与放热反应
吸热反应：吸收热量的反应。
△H>0（生成物的总能量大于反应物的总能量）
大多数的分解反应、铵盐与碱的反应、弱电解质的电离
C(s)+H2O(g) == CO+H2 水煤气
3Fe+4H2O(g) == Fe3O4+4H2
高温
高温
高温、高压
催化剂
△H=生成物的总能量-反应物的总能量
注意区分：放热反应与放热过程
二、热化学方程式的书写
热化学方程式：能够表示反应热的化学方程式。既能表示物质变化，又能表示能量变化。
思考：热化学方程式与化学方程式的不同。
热化学方程式的书写注意事项
（1）注明物质的聚集状态与反应的温度、压强（默认：25℃、100kPa）：常用s、l、g、aq分别表示固态、液态、气态、溶液（物质的聚集状态不同所含的能量也不同）（同素异形体如石墨需要写上具体名称）
（2）△ H应包括“+”或“-”、数值和单位kJ·mol-1
（3）热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数表示物质的量，化学计量数与△ H数值相对应（化学计量数可以是分数，也可以是整数）
（4）正反应和逆反应△H的数值相等、符号相反（吸热反应的逆反应一定是放热反应）
（5）热化学方程式中的热效应都是指物质按化学方程式完全反应时的热效应（注意可逆反应）
（6）用=或可逆符号，一般不写反应条件
H2(g)+ 1／2O2(g)=H2O(g) ΔH＝-241.8kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
ΔH＝-483.6kJ/mol
热化学方程式的书写注意事项
书写的步骤：
（1）写化学方程式
（2）标出各物质的状态
（3）标△H
练一练：完成书本P5学以致用
三、化学反应中能量变化的本质
△H=946 kJ·mol-1＋498 kJ·mol-1 -2×32kJ·mol-1＝180 kJ·mol-1
化学反应中的能量变化，本质上是由于化学反应中旧键断裂时吸收能量与新键形成时释放能量不同所导致的。
△H=反应物的键能-生成物的键能
1.写出硅粉与HCl在300℃时反应生成1mol SiHCl3气体和H2，放出225kJ时的热化学方程式。
2.晶体Si（熔点1410℃）是良好的半导体材料。由粗Si制纯Si的过程如下：
Si（粗）→ SiCl4 → SiCl4（纯）→ Si（纯）
在上述由SiCl4制纯Si的反应中，测得每生成1.12kg纯Si需吸收akJ的热，写出该反应的热化学方程式。
Cl2
460℃
蒸馏
H2
1100℃
3.比较一定物质的量的氢气和氧气分别生成气态水和液态水的焓变大小。
固态
液态
吸热
气态
吸热
吸热
　H2（g)+ O2(g)=H2O(l) △H=－285.8KJ/mol
H2（g)+ O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol
4.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（kJ·mol-1）：
P—P：198 P—O：360 O=O：498 则反应
P4（白磷）+3O2= P4O6的反应热△H为 （ ）
A．-1638 kJ·mol-1 B．+1638 kJ·mol-1
C．-126 kJ·mol-1 D．+126 kJ·mol-1
A
四、反应热的测量
反应热包含：燃烧热、中和热、热值。
如何测量反应的热效应呢？
实验：测定盐酸和氢氧化钠反应的中和热
简易
量热计
作用：增加接触面积、搅拌促进溶液混合均匀以及减少热量损失
作用：保温、隔热、减少热量的散失
两烧杯口要齐平！
实验步骤：
（1）用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录盐酸的温度（T1）。
（2）另取一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1氢氧化钠溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度（T2）。
（3）将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板，用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌，观察温度计（不能接触烧杯底）的温度变化，准确读出反应体系的最高温度（T3）并记录。
（4）重复实验2-3次，取数据的平均值（注意数据的取舍）作为计算依据。
五、反应热的计算
通过测量的实验数据可以计算该反应的反应热：
Q=cm△T
（注意单位）
五、反应热的计算
注意：并非所有化学反应的反应热均可用实验直接测定。
反应C ( s )＋1/2O2(g)=CO(g)的反应热就无法用实验直接测得，因为在反应中总会有CO2(g)生成。
反应焓变的计算
△H=生成物的总能量-反应物的总能量
=反应物的键能-生成物的键能
盖斯定律：化学反应的反应热（恒压条件下，Q=△H）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
法1
法3
法2
五、反应热的计算——盖斯定律
盖斯定律：化学反应的反应热（恒压条件下，Q=△H）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。(不管化学反应是一步完成或分几步完成，总的热效应是相等的。)
一个反应的化学方程式可由其他方程式相加减得到，该反应的焓变可以由这几个反应的焓变相加减得到。
六、燃烧热、中和热与热值
物质的（标准）燃烧热：（在101 kPa时）,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的物质所放出的热量。
生成稳定的物质：C碳元素→CO2 H氢元素→H2O（l） N氮元素→N2
表示方法：燃烧热为a kJ/mol 或△H=-a kJ/mol 放热反应
判断：燃烧热与可燃物的物质的量无关。
（√）
燃烧热的热化学方程式，以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。
Q放= n(可燃物 ) ×燃烧热 |△H|
六、燃烧热、中和热与热值
中和热：在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol H2O（l）时放出的热量。
表示方法：强酸与强碱的中和热为57.3 kJ/mol 或△H=-57.3 kJ/mol
中和热的热化学方程式，以生成1mol液态水为标准来配平其余物质的化学计量数。
注意：中和热与酸碱的物质的量无关。
思考：用弱酸代替强酸或用弱碱代替强碱，放出的热量如何变化？
思考：用浓硫酸或NaOH固体作为反应物，放出的热量如何变化？
量热计
思考：用Ba(OH)2和硫酸作为反应物，放出的热量如何变化？
六、燃烧热、中和热与热值
热值：1g物质完全燃烧的反应热。
符号:q 单位：J/g
固体或液体燃料完全燃烧释放的热量：Q放=mq
人们通常用标准燃烧热或热值来衡量燃料燃烧时释放的热量多少。
能源的充分利用
能源是指可以提供能量的自然资源，是国民经济和社会发展的重要物质基础，包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐等。我国目前使用的主要能源仍然是化石燃料，但化石燃料的蕴藏量有限，且不可再生，因此，能源的开源节流是事关人类可持续发展的重大问题之一。
评价化学反应的热效应
开发高效的可再生能源
情境再现：如何评价化学反应的热效应呢？
选择决策：将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。甲同学根据1 mol CO(g)和1 mol H2(g) 燃烧放出的热的总和比1 mol C(s) 燃烧放出的热多，认为：“煤炭燃烧时加少量的水，可以使煤炭燃烧放出更多的热。
乙同学认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热与直接燃烧煤放出的热一样多，而将煤转化为水煤气会增加消耗，因此，将煤转化为水煤气得不偿失。

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