课件：1-1-1化学反应能量变化

1、化学反应基本原理化学反应基本原理第一章：化学反应与能量第一章：化学反应与能量第一节：化学反应与能量的变化第一节：化学反应与能量的变化一、放热反应：一、放热反应：1.定义：定义：反应物的总能量大于生成物的总能量的反应反应物的总能量大于生成物的总能量的反应备注备注（1）放热反应一定为化学反应放热反应一定为化学反应 （2） （3）物质的能量越低，越稳定物质的能量越低，越稳定 （4）求能量差时，一定要确定各物质的状态，求能量差时，一定要确定各物质的状态，否则能量差是个变化值否则能量差是个变化值 同种物质而言：同种物质而言：E(气态气态) E(液态液态) E(固态固态)一、放热反应：一、放热反应：2.常

2、见的放热反应：常见的放热反应： （1）金属与酸或水反应金属与酸或水反应 （2） 金属氧化物与酸或水反应金属氧化物与酸或水反应 （3） 酸碱中和反应酸碱中和反应 （4）铝热反应铝热反应 所有的燃烧的反应所有的燃烧的反应 （5） （6） 食物腐败食物腐败 二、吸热反应：二、吸热反应：1.定义：定义：反应物的总能量小于生成物的总能量的反应反应物的总能量小于生成物的总能量的反应备注备注（1）吸热反应一定为化学反应吸热反应一定为化学反应 （2） 需要加热的反应不一定是吸热反应。需要加热的反应不一定是吸热反应。 2HHH Cl Cl断开断开1molHH键要键要吸收吸收436kJ的能量。的能量。2Cl2HC

3、lH2 + Cl2 2HCl断断1molCl Cl键要键要吸收吸收243kJ的能量。的能量。形成形成2molH Cl键要键要放出放出2431kJ的能量。的能量。放出放出183kJ的能量的能量从反应物和生成物具有的能量去考虑从反应物和生成物具有的能量去考虑放热反应：放热反应：E E反反 EE生生吸热反应：吸热反应： E E反反 EE生生能量能量反应过程反应过程反应物反应物生成物生成物放出放出热量热量能量能量反应过程反应过程反应物反应物生成物生成物吸收吸收热量热量二、化学反应的焓变二、化学反应的焓变反应热：化学反应过程中所释放或吸收的热量反应热：化学反应过程中所释放或吸收的热量符号：符号：H，单位

4、：，单位：kJ/mol或或kJmol-1焓：是与内能有关的物理量焓：是与内能有关的物理量符号：符号：H焓变：反应产物与反应物的焓值差焓变：反应产物与反应物的焓值差 符号：符号：H恒压条件下，化学反应的反应热等于恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变焓变HH（反应产物）反应产物）H（反应物反应物)H反应产物能量反应物能量反应产物能量反应物能量从焓变角度看：从焓变角度看：从反应热角度看：从反应热角度看：1.焓和焓变焓和焓变H=QP放热反应：放热反应：吸热反应：吸热反应：H0或或 H为为“”H0 或或H为为“”吸热吸热反应物反应物生成物生成物焓焓反应过程反应过程H H0 0放热放热反应物反应物生成物生

5、成物焓焓反应过程反应过程H H0 0 反应热反应热. .焓变焓变. .键能的概念及其关系键能的概念及其关系 (1)(1)概念概念反应热反应热 焓变焓变 键能键能 化学反化学反应中吸收应中吸收或者放出或者放出的热量。的热量。恒压条件下的反恒压条件下的反应热应热符号符号: H: H H0: H0 : H0 :吸热反应吸热反应 破坏破坏1mol1mol化学键所吸化学键所吸收的能量收的能量( (或形成或形成1 1molmol化学键所放出的能量化学键所放出的能量) )n(2)三者的关系三者的关系: H= H=生成物的总能量反应物的总能量生成物的总能量反应物的总能量 H= H=反应物键能的和生成物键能的和

6、反应物键能的和生成物键能的和3、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（ ）A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应需要加热才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放热的反应在常温下一定很易发生。 反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物反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吸热反应在一定的条件下也能发生。4、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（ ）A. 焓变是指焓变是指1mol 物质参加反应时的能量变化物质参加反应时的能量变化。 当反应放热时当反应放热时H 0，反

7、应吸热时，反应吸热时H 0 。 在加热条件下发生的反应均为吸热反应。在加热条件下发生的反应均为吸热反应。 一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量 时，反应放热，时，反应放热， H 为为“”。C DD练习练习那么如何在化学那么如何在化学方程式中方程式中正确反映其热量正确反映其热量的变化？的变化？通过以上两个例子，说明通过以上两个例子，说明热化学方程式热化学方程式与与一般的化学方程式一般的化学方程式的书写的书写有什么不同有什么不同？若化学方程若化学方程式中各物质的系数加倍，则式中各物质的系数加倍，则H H的的数值也加倍数值也加倍写出下列反应的热化学方程

8、式写出下列反应的热化学方程式课堂练习课堂练习1、1molN2(g)与适量与适量O2(g)反应生成反应生成NO (g)，需吸收需吸收68kJ的热量；的热量；2、2molCu(s)与适量与适量O2(g)反应生成反应生成CuO(s)，放出，放出314kJ热量；热量；4、沼气是一种能源，它的主要成分是、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和和H2O时，放出时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是的热量。则下列热化学方程式中正确的是A、 2CH4 ( g )4O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 4H2O ( l ) H = +89

9、0 kJ/molB、 CH4 2 O2 CO2 H2O H = 890 kJ/molC、 CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/molD、 1/2CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = -890 kJ/molC5、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c

10、 kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。A、acd0 C、2a=b0 C6、已知在、已知在1105Pa，298K条件下，条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸氢气燃烧生成水蒸气放出气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是热量，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 H484kJmol1C. H2（g）1/2O2（g）H2O（g） H242kJmol1D. 2H2（g）O2（g）2H2O（

11、g） H484kJmol1 A7 7、热化学方程式：、热化学方程式： S(g)+OS(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g) H=(g) H=297.3kJ/mol297.3kJ/mol分析下列说法中正确的是（分析下列说法中正确的是（ ）A AS(g)+OS(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(l) H-297.3KJ/mol (l) H-297.3KJ/mol B BS(g)+OS(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(l) H-297.3KJ/mol (l) H-297.3KJ/mol C C1molSO1molSO2 2的键能总和大于的键能总和大于1molS

12、1molS和和1molO1molO2 2键能之和键能之和D D1molSO1molSO2 2的键能总和小于的键能总和小于1molS1molS和和1molO1molO2 2键能之和键能之和B DB D简易简易量热量热计示计示意图意图 计算反应热需测定哪些数据？计算反应热需测定哪些数据？在实在实验中怎样准确测定这些数据？验中怎样准确测定这些数据？2.2.反应热的测定反应热的测定自制简易量热计如何求算一个体系放出或吸收的如何求算一个体系放出或吸收的热量呢？热量呢？Q= - C0m(T2-T1)C0比热容，单位质量物质的热比热容，单位质量物质的热容；容；T热力学温度，也叫开尔文温热力学温度，也叫开尔文

13、温度，单位为度，单位为K T(K )=t()+273.15. 测定中和反应的反应热测定中和反应的反应热利用简易量热计测定室温下中和反应的反应热。利用简易量热计测定室温下中和反应的反应热。1 1、向量热计内筒中加入向量热计内筒中加入1.0 mol/L1.0 mol/L的盐酸的盐酸100mL100mL，盖上，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T T1 12 2、向向250 mL250 mL的烧杯中加入的烧杯中加入1.0 mol/L1.0 mol/L的的NaOHNaOH溶液溶液100mL100mL，调节其温度，使之与量热计中盐酸的温度相同。调节其温度

14、，使之与量热计中盐酸的温度相同。3 3、快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度速搅拌，记录体系达到的最高温度T T2 2。4 4、假设溶液的比热假设溶液的比热等于等于水的比热水的比热并忽略量热计的热容并忽略量热计的热容，根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的反应热。根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的反应热。 用同样的方法分别测定用同样的方法分别测定KOHKOH溶液与盐酸溶液与盐酸反应，反应，NaOHNaOH溶溶液与硝酸液与硝酸反应的反应热。反应的反应热。 中和热的测定实验中和热的测定实验H+(aq)+OH(

15、aq)=H2O(l)； = -57.3 kJ/molH 在在稀溶液稀溶液中，酸和碱发生中和反应而中，酸和碱发生中和反应而生生成成1mol水水时放出的热。时放出的热。 研究条件：稀溶液研究条件：稀溶液 反应物：酸与碱反应物：酸与碱 生成物及其物质的量：生成物及其物质的量：1mol 放出的热：放出的热：57.3kJ/mol注：注：强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱碱碱反应生成反应生成1molH2O放出的热小于放出的热小于57.3KJ/mol 中和热：中和热：练习50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在图示的装

16、置中进行中和反应。通过测定反应过程中所溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是是 。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是）烧杯间填满碎纸条的作用是 。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填（填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”）。）。（4）实验中改用）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），所求中和热），所求中和热 （填（填“相相等等”“”“不相等不相等”），简述理由：），简述理由：（5）用相同浓度和体积的氨水代替）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验