第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
化学反应的本质
从物质的角度：有新物质生成
从微粒的角度：原子重新组合的过程
从化学键的角度：旧键的断裂和新键的形成 从能量的角度:释放或贮存能量的过程 一、焓变 反应热 1、反应热
在化学反应过程中放出或吸收的热量
恒(等)压过程：反应前后压强不变，体积改变, 敞口、针筒、活塞
恒(等)容过程：反应前后体积不变，压强改变, 密闭容器、体积不变容器 2、焓变
焓：热力学状态函数。
焓变：在一定条件下（恒压）的反应热, 生成物与反应物的焓值差 ① 焓变符号：△H ② 焓变单位：kJ/mol
③ 测量条件：恒压下，一般为敞口容器中 ④ “+”：吸热，环境对体系做功自身能量增加 “-”：放热，体系对环境做功自身能量减少 3、反应热产生的原因
①从物质所具有的能量角度
放热反应：反应物的总能量＞生成物的总能量 △H<0 吸热反应：生成物的总能量＞反应物的总能量 △H>0
ΔH=-183 kJ/mol（理论值）
ΔH= -184.6 kJ/mol（实验值）√ ②从化学键的角度 化学键断裂——吸热 化学键形成——放热
4、常见吸热反应与放热反应 ①放热反应
放出热量的化学反应。△H 为“-”或△H <0 常见放热反应：中和反应 燃烧反应
活泼金属与酸反应 大多数化合反应 ②吸热反应
吸收热量的化学反应。△H 为“+”或△H >0
常见的吸热反应： 大多数分解反应
某些金属氧化物的还原反应
C+CO2 C+H2O Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl
练习
已知拆开1mol H2中的化学键要吸收436 kJ的能量，拆开1mol O2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1mol H—O键要放出463 kJ的能量，试说明 2H2+ O2 = 2H2O中的能量变化。（△H=-484kJ/mol）
1、1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H= kJ/mol。 2、拆开 lmol H—H键、lmol N－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为 ，1mol H2生成NH3的反应热为 。 二、热化学方程式
表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 200℃
H2 (g)+ I2 (g)====2HI(g) △H= －14.9kJ/mol
101KPa
热化学方程式书写要点
①需注明反应的温度和压强
如在25℃、101KPa下进行的反应，可不注明温度和压强 ②应注明反应物和生成物的状态
气体用g；液体用l；固体用s；溶液用aq
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1=-Q1kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-Q2kJ/mol
③右端标注热量数值和符号，
△H：吸热用“+”，放热用：“-”。
④化学计量数表示物质的量，而不是分子个数。 化学计量数可以是整数，可以是分数。
⑤化学计量数与△H成正比，当化学计量数不同时，其△H不同
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H=-571.6kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，△H=-285.8kJ/mol
1、已知在25℃，101kpa下，1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是 (B)
A．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-48.40 kJ·mol-1
B．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH=-5518 kJ·mol-1
C．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH=+5518 kJ·mol-1
D．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH=-48.40 kJ·mol-1
2、1克甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放出热量55.625KJ，试写出热化学方式。
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=- 890 kJ/mol
3、常温下14克CO在足量氧气中充分燃烧， 放出141.3KJ热量，写出该热化学方程式。
CO(g) + 1/2O2(g)=CO2(g) △H=- 282.6 kJ/mol
4、比较Q1和Q2的大小、 △H1和△H2的大小
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H1=-Q1kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，△H2=-Q2kJ/mol Q1﹥Q2 △H1 ＜△H2
注意：热量比较比数值， △H比较带符号
练：⑴比较Q1＜Q2的大小、△H1 ＞△H2的大小
S(g)+O2(g)==SO2(g) △H1=- Q1 kJ/mol S(s)+O2(g)==SO2(g) △H2=- Q2 kJ/mol Q1>Q2 △H1 <△H2
5、已知某温度下的热化学方程式：
2SO2(g) ＋O2(g) === 2SO3(g) △H=-197kJ/mol 试写出SO3分解的热化学反应方程式。
2SO3(g)===2SO2(g) ＋O2(g) △H=+197kJ/mol
6、已知：C(s)+O2(g)==CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol, 要获得1000KJ热量，需燃烧多
少克碳？（30.5g） 备用：
已知：S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=- 290.6 kJ/mol, 求1.6g硫燃烧成为SO2气体,放出多少热量？(14.53kJ)
三、中和反应反应热的测定 1、中和热
酸与碱反应生成1mol H2O时释放的热量称中和热。 数值：稀溶液中，强酸和强碱中和时 △H= -57.3kJ/mol 2、中和反应反应热的测定 ①原理：Q=mc△t ②仪器及药品 ③实验步骤 实验步骤：
a、在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。
b、用一个量筒量取50mL 0.5mol/L盐酸， 倒入 小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记录。 把温度计上的酸用水冲洗干净。 c、用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L氢氧化钠，并用温度计测量氢氧化钠的温度，记录。
d、把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒在外面），盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确量取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记录。
d、把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒在外面），盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻
搅动溶液，并准确量取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记录。 如何提高中和热测定的准确度呢？
增强保温、隔热措施，减少实验过程中热量的损失。 不断搅动，使热量分散均匀
使用稀酸溶液和稀碱溶液，减少溶解热的干扰 使用强酸和强碱溶液，减少电离热效应的干扰
练习(一)
1、已知拆开1mol H2中的化学键要吸收436 kJ的能量，拆开1mol O2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1mol H—O键要放出463 kJ的能量，试说明 2H2+ O2 = 2H2O中的能量变化。
2、1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=______kJ/mol。 3、拆开 lmol H—H键、lmol N－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为________，1mol H2生成NH3的反应热为_______。
4、已知在25℃，101kpa下，1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是 ( )
A．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-48.40 kJ·mol-1
B．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH=-5518 kJ·mol-1
C．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH=+5518 kJ·mol-1
D．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH=-48.40 kJ·mol-1
5、1克甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放出热量55.625KJ，试写出热化学方式。
6、常温下14克CO在足量氧气中充分燃烧，放出141.3KJ热量，写出该热化学方程式。
7、比较Q1和Q2的大小、 △H1和△H2的大小
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H1=-Q1kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，△H2=-Q2kJ/mol
8：⑴比较Q1＜Q2的大小、△H1 ＞△H2的大小 S(g)+O2(g)==SO2(g) △H1=- Q1 kJ/mol S(s)+O2(g)==SO2(g) △H2=- Q2 kJ/mol
9、已知某温度下的热化学方程式：
2SO2(g) ＋O2(g) === 2SO3(g) △H=-197kJ/mol 试写出SO3分解的热化学反应方程式。
10、已知：C(s)+O2(g)==CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol, 要获得1000KJ热量，需燃烧多少克碳？
11、已知：S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=- 290.6 kJ/mol, 求1.6g硫燃烧成为SO2气体,放出多少热量？
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