化学反应与能量_复习课件[1]

1、第一章化学反应与能量复习,人教版新课程选修4化学反应原理,第一章知识结构,1,3,一、反应热,定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为焓变。 单位：kJ/mol或kJmol-1 符号：H,（焓变）,放热,H0,H生成物能量反应物能量（宏观）,吸热,H0,从反应物和生成物具有的能量去考虑,放热反应：E反 E生,吸热反应： E反 E生,能量,反应过程,反应物,生成物,H,放出热量,能量,反应过程,反应物,生成物,H,吸收热量,体系能量释放给环境而自身能量降低,反应热的表示方法：,H0，H为“”,放热反应,H0，H为“”,吸热反应,体系从环境

2、吸收能量而自身能量升高,H2+Cl2=2HCl,H反应物总键能生成物总键能（微观）,从键能角度看：,H436 kJ/mol243 kJ/mol 431 kJ/mol2 183kJ/mol,反应物分子断键时吸收的能量,从微观角度去考虑：化学反应的本质,化学键的断裂与形成,反应物分子断键时吸收的能量,放热反应,生成物分子成键时释放的能量,吸热反应,生成物分子成键时释放的能量,H,E（生成物的总能量） E（反应物的总能量）,H,E（反应物的键能） E（生成物的键能）,判断反应热的大小,课堂练习,1、下列说法正确的是 A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B.放热的反应在常温下一定很易发生 C.反

3、应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D.吸热反应在一定的条件下也能发生,C D,2.反应C(石墨) C(金刚石)是吸热反应,由此可知A. 石墨比金刚石更稳定B. 该反应的H0 C. 金刚石比石墨稳定D. 金刚石和石墨不能相互转化,AB,3.1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1molH2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为H=_kJ/mol,4.HH键、NH键、NN键的键能分别是436kJ/mol、391kJ/mol、946kJ/mol，则1molN2生成NH3的反应热为，1mol H2生成NH3的反应热为。,131.5

4、,-92KJ/mol,-30.7KJ/mol,练 习,二、热化学方程式, 能够表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。,1、热化学方程式定义：,a.表示参加反应物质的量. b.反应热的关系的化学方程式,热化学方程式,H写在方程式的右边，用空格隔开，H值“-” 表示放热反应， H值“+”表示吸热反应。单位“kJ/mol”。 2. H与测定条件有关，没有标明是指25，101KPa 3. 系数只表示物质的量，可以是分数。 4. 要注明反应物和生成物的聚集状态，通常用s、l、 g、aq表示固体、液体、气体、稀溶液，不用标“、”。 5. H的值要与化学计量数相对应（正比例）。 6. 正反应若为放

5、热反应，则其逆反应必为吸热反应，二者H的符号相反而数值相等。,注 意, 热化学方程式同乘以某一个数时,反应热 数值也应该乘上该数; 热化学方程式相加减时,同种物质之间可 以相加减,反应热也随之相加减; 将一个热化学方程式颠倒时,H的“+” “-”号必须随之改变.,例 题,1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。,H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g) H =-184.6KJ/mol,而这些书写也是对的,H2(g) + Cl2(g) =HCl(g) H =-92.3KJ/mol,1,2,1,2,5.在一定

6、条件下，氢气和甲烷燃烧的热化学方程式为: 2H2(g)+O2(g)=2H2O (l); H= 572 kJ /mol CH4(g) +2O2 (g) = CO2(g)+2H2O (l); H= 890 kJ/mol 由1mol 氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。,2066KJ,1. 常温常压下，1g H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出 92.3 kJ的热量，则该反应的热化学方程式书写正确的是( )。 AH2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)；H=-92.3 kJ/mol BH2(g)+ Cl2(g) = HCl(g)；H=92.3kJ/m

7、ol CH2 Cl22HCl；H=-184.6kJ/mol D2HCI(g)H2(g)Cl2(g)；H184.6kJ/mol,D,在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的热化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/mol C3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2(g) +4H2O ( l ) H=- 2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则 氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1,解 ：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y,答：氢气和丙烷的

8、体积比为 3：1,x + y = 5,(571.6/2)(x) + 2220y = 3847,V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1,x = 3.75 mol,y = 1.25 mol,已知在1105 Pa，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); H+242kJmol-1 B. 2H2(g)O2(g)2H2O(l); H484kJmol-1 C. H2 (g)1/2O2 (g)H2O(g); H+242kJmol-1 D. 2H2 (g)O

9、2 (g)2H2O(g); H+484kJmol-1,A,2H2(g)O2(g)2H2O(g) HQ1kJmol-1,2H2(g)O2(g)2H2O(l) HQ2kJmol-1,Q1等于Q2吗？,Q1Q2,A2H2(g)O2(g)2H2O(g) H1,2H2(g)O2(g)2H2O(l) H2,试比较下列各组焓变的大小：,BS(g)+O2(g)SO2(g) H1 S(s)+O2(g)SO2(g) H2,H1H2,H1H2,、反应热类型有燃烧热、中和热、溶解热等,燃烧热oC、101kPa时，mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 单位为KJ/mol。如常温常压下

10、，mol甲烷完全燃烧放出890.31KJ的热量，就是甲烷的燃烧热 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）； H=890.31KJ/mol,燃烧热,1.燃烧热的的概念: 在25、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。,为什么指定温度和压强?,生成物不能继续燃烧,C - CO2 （g） S SO2 （g） H H2O（l）,单位: kJ/mol,限定燃料的物质的量,2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l) H=11036KJ/mol,思考:C8H18的燃烧热是多少?,H=5518KJ/mol,1mol C8H18燃烧时放出了

11、多少热?,5518KJ,反应热类型有燃烧热、中和热、溶解热等,2.表示的意义：,如: CH4的燃烧热为890.3KJ/mol. 含义: 在101KPa时, 1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量.,3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：,应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数),4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量,Q放=n(可燃物) H,CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） H=890.31KJ/mol,二、中和热 1定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生 成1mol水时的反应热叫做中和热。 2. 中和热的表示： H+(aq)+OH-(a

12、q)=H2O (1) H=-57.3kJmol 3.要点： 、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子 、反应物： （强）酸与（强）碱。中和热不包括 离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随 的热效应 、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内 、放出的热量：57.3kJ/mol,燃烧热与中和热的区别与联系,2H2(g)+O2g)=2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H=-241.8 kJ/mol 求氢气的燃烧热。,1、已知：,2、石墨与金刚石的燃烧热是否相

13、同，为什么？ 请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。,答:H=-285.8 kJ/mol,不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具有的能量也不相同 C(石墨s）+ O2（g）= CO2（g) H= -393.5 kl/mol C(金刚石s）+ O2（g）= CO2（g) H= -395.4 kl/mol 说明金刚石具有的总能量高，不稳定,2. 25 、101kPa下，C、H2、CH4、C2H4的燃烧热依次为 393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、 890.3kJ/mol、1411kJ/mol，则下列热化学方程式书写正确的是 C( s )1/2O2 ( g ) CO ( g )

14、 H =-393.5 kJ/mol 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H = +571.6kJ/mol C. CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( g ) H = 890.3 kJ/mol D. 1/2C2H4( g )3/2O2 ( g ) CO2 ( g ) H2O ( l ) H = -705.5 kJ/mol,D,已知葡萄糖的燃烧热是 -2804 kJ/mol，当它氧化生成1g 液态水时放出的热量是 （ ） A. 26.0 kJ B. 51.9 kJ C. 155.8 kJ D. 467.3 kJ,A,2. 已知NaOH(aq

15、)HCl(aq)NaCl(aq)H2O(l)；H=-57.3 kJ/mol，下列说法中正确的是( )。 A浓硫酸和NaOH溶液反应，生成 l mol水时放热57.3 kJ B含l molH2SO4的稀硫酸与足量稀NaOH溶液中和后，放热为57.3 kJ C1L 0.l mol/L CH3COOH与1L 0.l mol/L NaOH溶液反应后放热为5.73 kJ D1L 0.l mol/L HNO3与 1L 0.l mol/L NaOH溶液反应后放热为 5.73 kJ,D,下列热化学方程式中H代表燃烧热的是 A.CH4 ( g ) + 3/2O2 ( g ) = 2H2O ( l ) + CO

16、( g ) H1 B.S ( s ) + 3/2O2 ( g ) = SO3 ( s ) H2 C.C6H12O6 ( s ) + 6O2 ( g ) = 6CO2 (g) + 6H2O ( l ) H3 D. 2CO ( g ) + O2 ( g ) = 2CO2 ( g ) H4,C,盖斯定律,不管化学反应是分一步完成 或分几步完成，其反应热是相同的。,一.,1.盖斯定律：,有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。,3、盖斯定律的应用,关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。,方法：写出目标方程式确定“过渡物质” （要消去的物质

17、）然后用消元法逐一 消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。,1.已知 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H3=-1370kJ/mol试计算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的H,2 + 4 - = 所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol,1、能源就是能提供 自然资源，包括 等。 2、我国目前使用的主要能源是 ，是能不 。 3、能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平 3.解决能源的办法是 ，即开发 和节约 ，提高能源的 。 4.现在探索开发的新能源有 等， 新能源的主要优势是 。,能量,化石燃料(煤、石油、天然气) 、阳光、生物能、风能、地热能、海洋(潮汐)能,化石燃料,再生,开源节流,新的能源,现有能源,利用率,太阳能、氢能、地热