1、化学反应与能量变化第1节 化学反应的热效应学习目标1 了解化学反应中的能量变化2 了解反应热和焓变的涵义，并能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算3 能用热化学方程式表示化学能与热能的的相互转化关系，理解热化学反应方程式的意义。来源:Zxxk.Com*4.了解标准摩尔生成焓的定义知识梳理1 通常情况下，化学反应中能量的变化主要是_和_之间的转化，几乎所有化学反应都伴随着_的释放和吸收。2 反应热是指_。通常用_表示。反应吸热时，表示为_;反应放热时，则表示为_。3 反应热通常用_来测量，其计算公式Q= C(T1 T2)中，C表示_，T1、T2分别表示_。4 各取1.0 molL-1的盐酸100m
2、L,并分别加入100mL1.0molL-1的NaOH溶液、KOH溶液，测得的反应热_(填“相同”或“不同”)，原因是_。在实际操作中往往让酸或碱略过量，这样做的目的是_。5 化学反应的反应热是因反应前后_不同而产生的。用符号_的变化来描述与反应热有关的能量变化。对于在等压条件下的化学反应，如果反应中物质的能量变化只转化成热能，而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于_。反应完成时，反应产物的总焓_（填“大于”或“小于”）反应物的总焓，该反应就是放热反应，否则就是吸热反应。6 在热化学中，常用热化学方程式把一个化学反应中_的变化和_的变化同时表示出来。H2(g) + 1/2O
3、2(g) = H2O(l)；H(298K)= 285.8KJmol-1表示_，若将方程式改为2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)；H(298K)= 571.6KJmol-1则表示_,两者的意义_(填“相同”或“不同”)7 盖斯定律是指_。*8.标准摩尔生成焓是指_,对于任意反应aA+bB= Cc+dD，其H= _。学习导航1方法指导：化学方程式是学习热化学的重要工具，化学反应所释放的能量是当今世界上重要的能源之一。国防上用的火箭燃料、高能电池等，都是利用化学反应所释放的能量的。而化学反应中的能量变化通常表现为热能的变化。所以从能量的角度考虑化学变化的问题，认识并掌握热化学方程式可以
4、帮助我们较全面地认识化学反应的本质。（1）反应热放热反应：反应过程中有热量放出的化学反应。其反应物的总焓大于反应产物的总焓。如酸碱中和反应，煤、石油等化石燃料的燃烧等。吸热反应：反应过程中吸收热量的化学反应。其反应物的总焓小于反应产物的总焓。如：电解质的电离，灼热的碳与CO2的反应等。（2）盖斯定律及反应热的简单计算：来源:学#科#网Z#X#X#KHABCH1H2盖斯定律是计算反应热的重要依据，在生产和科学研究中有重要意义。它表示：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与反应进行的具体途径无关。例如：H= H1 + H2 或H1 = H -H2，所以热化学方程间可
5、进行“+”“”等数学运算，H也同样可以。 （3）热化学方程式： 热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化，而能量变化与外界的温度和压强都有关，故应指明外界条件，若不指明，一般指101KPa和298K的外界条件。 不同状态的同种物质参加化学反应时，其能量变化不相同，因此书写热化学方程式时一定要标明反应物或生成物的聚集状态。 热化学方程式中的化学计量数可以用整数，也可以用分数，因为它只表示物质的量。当计量数改变时，H也应随之改变。 H的“+”“”一定要标明，其单位是KJmol-1。mol-1不是指1mol某反应物或生成物，而是指1mol这样的反应。*（4）标准摩尔生
6、成焓 稳定单质的标准摩尔生成焓为0。 生成焓是指由稳定单质生成化合物时的热效应（焓变），生成的化合物常以1mol为基准。 生成焓与反应的条件有关。 标准摩尔生成焓的计算是生成物的标准摩尔生成焓之和减去反应物的标准摩尔生成焓之和，二者不可颠倒。且计算时不要遗漏化学方程式中的化学计量数。2 例题解析【例1】已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨)O2(g)CO2(g) H393.51 kJ mol-1C(金刚石)O2(g)CO2(g) H395.41 kJ mol-1据此判断，下列说法中正确的是 ( )A由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
7、B由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高解析：从题意知，1 mol金刚石燃烧生成CO2放出的热量比1 mol石墨燃烧生成CO2放出的热量多，说明石墨的能量比金刚石的低，因此由石墨制备金刚石应是吸热反应。所以，A正确。来源:学。科。网【例2】已知（l） H2O（g） H1a kJ（2） 2H2O（g） H2b kJ（3）H2O（l） H3c kJ（4） 2H2O（l） H4d kJ下列关系式中正确的是来源:学#科#网A ac 0Bbd0 C2ab0 D
8、2cd0 解析 氢气的燃烧为放热反应，因此上述四个反应的H均小于0，且等量的氢气完全反应生成液态水比生成气态水时放出的热量多，因此选C.【例3】已知在1105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是A H2O（g）H2（g）1/2O2（g） ； H242kJmol1B 2H2（g）O2（g）2H2O（l） ； H484kJmol1C H2（g）1/2O2（g）H2O（g） ； H242kJmol1D 2H2（g）O2（g）2H2O（g） ； H484kJmol1解析 热化学方程式的书写要求有三：标明各物质的聚集状态：B项水为液态，排除；化学计
9、量数可以使整数或分数，且与热量成正比；用H表示时，吸热，其值为正；放热，其值为负。H2与O2反应生成水蒸气是放热反应，H应为负值，排除C、D。故选A.【例4】已知热化学方程式：2H2O（l）= 2H2（g）O2（g）；H571.6kJmol1和2H2（g）O2（g）2H2O（g） ； H-483.6kJmol1，当1g液态水变为气态水时，其热量变化为：放出吸收2.44KJ4.88KJ88KJA.和 B. 和 C. 和 D. 和解析 2H2O（l）= 2H2（g）O2（g）； H571.6kJmol1 （1） 来源:学科网2H2（g）O2（g）2H2O（g） ； H-483.6kJmol1， （2）根据盖斯定律，由（1）+（2）得：2H2O（l）= 2H2O（g）；H88.0kJmol1 ，可知18g液态水变为气态水时，吸收44.0kJ的热量，则1g液态水变为气态水时，吸收的热量为：44/18 =2.44KJ。因此选D。*【例5】利用标准摩尔生成焓计算H2还原 Fe3O4反应的焓变。 解析 在298K时各物质的标准摩尔生成焓如下： Fe3O4（s）+4H2（g）=3Fe（s）+4H2O（g）fHm（298 K）/KJ/mol -1118.4 0 0 -241.82