化学反应中与能量变化 讲义 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.docxVIP

化学反应中的能量变化

[学习任务]

了解化学反应中的能量变化、吸热反应、放热反应，理解反应热、燃烧热和中和热等概念及有关计算，能正确书写热化学方程式

了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式，通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用，知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义

能举例说明化学能与热能的相互转变，了解反应热与焓变的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算

一.化学反应的能量变化

1.化学反应的基本特征：新物质生成，伴随能量变化及发光、变色等现象

2.反应热：在化学反应过程中的热效应，符号⊿H，单位KJ/mol

3.常见的吸热反应：Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3+10H2O

CaCO3==CaO+CO22KClO3==2KCl+3O2

C+H2O==CO+H22KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2

C+CO2==2CO

4.常见的放热反应：2Na+2H2O==2NaOH+H2

M+2HCl==MCl2+H2

H++OH-==H2O

可燃物的燃烧：煤、石油、天然气、红磷、硫磺、木炭、蜡烛、酒精

铁的锈蚀、糖、脂肪在人体内的氧化

5.关系：⊿H=-Q

（1）⊿H=生成物的能量总和—反应物的能量总和

=反应物吸收总能量—生成物放出总能量

=反应物键能总和—生成物键能总和

吸热反应：⊿H为正

放热反应：⊿H为负

（2）⊿H为负值，表示生成物比反应物稳定；为正值，表示反应物比生成物稳定

（3）键能与物质的总能量的关系：键能越大，物质的总能量越低，物质越稳定

（4）说明：不能用反应的条件去判断反应是吸热还是放热

（5）化学过程中能量变化图

[例]（1）例C（石墨）==C（金刚石）；⊿H0，稳定性_______（石墨比金刚石稳定）

二.热化学方程式

1.定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，既表示了物质的变化，又表示了能量的变化

2.正确书写：

（1）步骤：写，标，对应，单位

（2）注意事项

⊿H只能写在标有反应物和生成物状态的右边，并用“；”隔开，⊿H若为放热反应，为“-”，⊿H若为吸热反应，为“+”

注意⊿H与测定条件（温度、压强）有关，因此书写热化学方程式应注明条件，不注明就是在25℃，101325Pa下

化学计量系数只代表物质的量，不代表分子数，既可用整数表示，又可用分数表示，同一化学方程式可以有无数个热化学方程式

注意物质的状态不同，⊿H的数值和符号都有可能改变，必须注明物质的聚集状态，不必标出“↓”或“↑”

热化学方程式是表示反应已经完成的数量，因此⊿H必须与计量系数对应，如果反应逆向进行，则反号

[例]2.已知2SO2(g)+O2(g)≒2SO3(g);⊿H=-92.3KJ/mol,在25℃，101325Pa下将2mol

SO2(g)+1molO2(g)混合于某密闭容器中，充分反应后的热效应______92.3KJ（小于）

3.系数的意义：只表示物质的量，不表示分子数

3.⊿H与系数的关系

[例]3.H2(g)+I2(s)==2HI(g);⊿H10与H2(g)+I2(g)==2HI(g);⊿H20的区别

（解析：I2的状态不同，能量不同）

4.在一刚性圆底烧瓶中充满NO2建立2NO2≒N2O4;⊿H0的平衡，其他条件不变，升温后下列哪些量不变

（1）颜色（2）密度（3）平均相对分子质量（4）⊿H（5）分子数

（解析：不变的有：密度、⊿H）

4.盖丝定律：反应热只与始终态有关，与过程无关

[例]5.已知：C(s)+O2(g)==CO2(g)；⊿H10C(s)+CO2(g)==2CO(g);⊿H20

求C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热⊿H3

解析：⊿H3=1\2(⊿H1+⊿H2)

6.发射卫星的燃料肼(N2H4),用NO2做氧化剂，求1mol肼燃烧时的⊿H

已知（1）N2(g)+2O2(g)=2NO2(g);⊿H=-67.2KJ/mol

（2）N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);⊿H=-534KJ/mol

解析：1/2[（2）╳2-（1）]

N2H4(g)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(g);⊿H=(-5