化学反应的焓变 宁波二中 于淑儿.

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1 化学反应的焓变 宁波二中 于淑儿

2 常见的放热反应： 常见的吸热反应: ●大多数的化合反应 ●金属与酸（水）反应 ●酸碱中和反应 ●所有的燃烧反应 ●大多数的分解反应
● NH4Cl+Ba(OH)2 ·H2O ● C + H2O CO + H2 ●电解质的电离 ●盐类的水解

3 反应热（焓变） 一.反应热的判断 方法一 根据反应物与生成物之间的能量关系判断 反应物的总能量 放热反应 △H＜0 生成物的总能量

4 生成物的总能量 吸热反应 △H ＞0 反应物的总能量 化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程

5 方法二 根据化学键的键量判断 吸热放热 从化学键的角度看化学反应中的能量变化 旧键断裂： 新键生成：
从键能上看：ΔH=E1(键能.反应物)－E2(键能.生成物)

6 问题解决1 N2和H2在一定条件下可发生如下反应： N2(g)+3H2(g) NH3(g) ，已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为: N≡N akJ·mol-1 、H-H bkJ·mol-1 、N-H ckJ·mol-1 根据有关数据估算上述反应的△H，其中正确的是( ） C A. (a+3b-2c)kJ·mol B. (2c-a-3b)kJ·mol-1 C .(a+3b-6c)kJ·mol D .(6c-a-3b)kJ·mol-1

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8 SiCl4(g) ＋ 2H2(g) = Si(s) + 4HCl(g)
已知化学键(kJ/mol):Si-Cl：360；H-H：436；H-Cl：431；Si-Si：176；。 请回答下列问题：工业上用高纯硅可通过下列反应制取： SiCl4(g)＋2H2(g) = Si(s) + 4HCl(g)，求该反应的反应热。 SiCl4(g) ＋ 2H2(g) = Si(s) + 4HCl(g) Si Cl H H H Cl 吸收4×360 =1440kJ 吸收2×436 =872kJ 放出2×176 =352kJ 放出4×431 =1724kJ 吸收2312kJ 放出2076kJ 吸收236kJ

9 二、热化学方程式 能够表示反应热的化学方程式 要点： (1)注明反应物和生成物的状态 (2)标明焓变△H (注意单位和+、-）

10 热化学方程式的书写与判断 10.金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在燃烧 过程中氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧时生
成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

11 （1）等量金刚石和石墨完全燃烧， （填“金刚石”或“石墨”）放出热量更多，写出表示石墨燃烧热的热化学方程式： 。
（2）在通常状况下，金刚石和石墨， （填“金刚石”或“石墨”）更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式： 。 （3）12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为 。 金刚石 C（石墨，s）+O2(g) CO2(g) ΔH= kJ/mol 石墨 C（石墨，s） C（金刚石，s）ΔH=+1.9 kJ/mol 252.0 kJ

12 【例3】红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的ΔH表示生成1 mol 产物的数据)。

13 （3）PCl5分解生成生成P和Cl2一步完成与分两步完成吸收的热量相同否？
根据上图回答下列问题： （1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是 （2）PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 。 上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时，在密闭容器中加入0.80 mol PCl5，反应达到平衡时PCl5还剩0.60 mol，其分解率 等于 ；其吸收的热量为多少? 25% 93 ×0.2KJ （3）PCl5分解生成生成P和Cl2一步完成与分两步完成吸收的热量相同否？

14 二、盖斯定律： ΔH =ΔH1+ΔH2 ΔH2 不管化学反应是一步完成或分几步完成其反应热(焓变)是相同的。 ΔH A B ΔH1 C
——在反应物的量确定的情况下，化学反应的反应热(焓变)只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 ΔH B A C ΔH1 ΔH2 ΔH =ΔH1+ΔH2

15 3.盖斯定律的意义 ——对于一些无法或较难通过实验测得焓变(反应热)的反应，可应用盖斯定律计算求得。如反应慢、副反应多、反应不易直接发生等。
如何测出这个反应的反应热：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH3=? ①能直接测出吗？ ②若不能直接测出，怎么办？ C(s)＋O2(g) CO2(g) CO(g)＋1/2O2(g) 能量 △H1 △H3 △H2 ①C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol ②CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol

16 2② - ① 例2、某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： △H2=-534kJ/mol
①.N2(g) + 2O2(g)= 2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol ②.N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(l) △H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭 反应的热化学方程式。 2② - ① 2N2H4(g) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(l) △H= kJ/mol

17 ②＋③－① △H4 = +178.2kJ/mol 例5、已知下列各反应的焓变 试求:
①.Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s) △H1 = kJ/mol ②.Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s) △H2= kJ/mol ③.C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H3 = kJ/mol 试求: ④.CaCO3(s)= CaO(s) + CO2(g)的焓变△H4? ②＋③－① △H4 = kJ/mol

18 ①×2 + ②×4 - ③ ①.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol
例7、已知 ①.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol ②.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol ③.C2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol 试计算④.2CO(g)＋4H2(g)= H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH4?  ①×2 + ②×4 - ③ ΔH4 ＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3       ＝－283.0×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol

19 A 例10、已知： ①.CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) ΔH1＝－2878kJ·mol－1
下列说法正确的是(　 　) A.正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子 B.正丁烷的稳定性大于异丁烷 C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程 D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多 A

20 D 例12、灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知： ①.Sn(s，白)＋2HCl(aq) = SnCl2(aq)＋H2(g)
②.Sn(s，灰)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g)ΔH2 ③.Sn(s，灰) Sn(s，白)ΔH3 = ＋2.1kJ·mol－1 下列说法正确的是(　　 ) A.ΔH1>ΔH B.锡在常温下以灰锡状态存在 C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应 D.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏 ΔH1 >13.2 ℃ <13.2 ℃ D

21 例19、已知下列热化学方程式： D ①.Fe2O3(g)＋3CO(g) = 2Fe(s)＋3CO2(g) . ΔH1＝－25kJ·mol－1
②.3Fe2O3(s)＋CO(g) = 2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－47kJ·mol－1 则Fe3O4(g)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式为(　 　) A.Fe3O4＋4CO = 3Fe＋4CO2(g) ΔH＝－14kJ·mol－1 B.Fe3O4(s)＋4CO(g) = 3Fe(s)＋4CO2(g) C.Fe3O4(s)＋4CO(g) = 3Fe(s)＋4CO2(g) D.Fe3O4(s)＋4CO(g) = 3Fe(s)＋4CO2(g) D ΔH＝－22kJ·mol－1 ΔH＝＋14kJ·mol－1