化学反应中的热量变化

1、专题专题2 2 化学反应与能量转化化学反应与能量转化第二单元第二单元 化学反应中的热量化学反应中的热量一、化学反应中的热量变化一、化学反应中的热量变化化学变化中除有新物质生成外，必然伴随化学变化中除有新物质生成外，必然伴随有能量有能量（热能、光能、电能）（热能、光能、电能）的变化。的变化。说出下列过程中的说出下列过程中的能量能量转化转化方式方式你知你知道吗道吗石油气的燃烧石油气的燃烧电池电池镁条燃烧镁条燃烧闪电时产生氮氧化物闪电时产生氮氧化物实验方案实验方案 实验现象实验现象 结论结论 实验一：镁条与盐酸实验一：镁条与盐酸反应，用手触摸试管，反应，用手触摸试管，感受温度。感受温度。 实验二：氢

2、氧化钡晶实验二：氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应，体与氯化铵晶体反应，用手触摸烧杯外壁，用手触摸烧杯外壁，感受温度。感受温度。 试管外壁试管外壁发热发热镁与盐酸反应镁与盐酸反应有热量放出有热量放出温度降低温度降低氢氧化钡晶体与氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应氯化铵晶体反应需要吸收热量需要吸收热量活动与探究活动与探究一、化学反应中的热量变化一、化学反应中的热量变化一、化学反应中的热量变化一、化学反应中的热量变化1 1、放热反应与吸热反应、放热反应与吸热反应吸热吸热反应：有吸收反应：有吸收热量热量 的化学反应的化学反应放热放热反应：有反应：有热量热量 放出的化学反应放出的化学反应交流与讨论交流与讨论P35

3、放热反应放热反应燃料的燃烧燃料的燃烧金属与酸金属与酸/ /水水铝热反应铝热反应大多化合反应大多化合反应中和反应中和反应吸热反应吸热反应C+CO2， H2+CuOC+H2O (g) 铵盐铵盐+ +碱碱大多分解反应大多分解反应Ba(OH)28H2O与与NH4Cl2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H =571.6 kJ mol-1例如：例如：二、二、热化学方程式热化学方程式表示方法：反应热符号表示方法：反应热符号:H 单位单位: kJmol-1 当当H 0时，为时，为吸热吸热反应，用反应，用“+”表示。表示。1.1.定义定义：表明反应放出或吸收的热量的化学方程式表明反应放出或吸收的热

4、量的化学方程式H H2 2( (g g) ) + Cl+ Cl2 2( (g g) )=2HCl=2HCl( (g g) ) H = - - 184.6kJ/mol观察以下热化学反应方程式，你发现了什么？观察以下热化学反应方程式，你发现了什么？2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H H-483.6 kJ/mol-483.6 kJ/mol2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)= 2H(g)= 2H2 2O(l) O(l) H H-571.6 kJ/mol-571.6 kJ/mol结论：结论：同种物质同种物质状态不同状态

5、不同，能量不同，能量不同2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)= 2H(g)= 2H2 2O(l) O(l) H H-571.6 kJ/mol-571.6 kJ/molH H2 2(g) +1/2O(g) +1/2O2 2(g)= H(g)= H2 2O(l) O(l) H H-285.8 kJ/mol-285.8 kJ/mol结论：结论：H H 的值与化学计量数成正比的值与化学计量数成正比化学计量数只表示化学计量数只表示物质的量物质的量，可用分数，可用分数（2）标明物质的状态，用标明物质的状态，用g、l、s分别代表气分别代表气态态（gas）、液态）、液态 (liquid)、固

6、态、固态(solid) （3）用用H（方程右侧方程右侧） 标明标明一定条件一定条件下反下反应放出或吸收的热量，应放出或吸收的热量，放热为负值，吸热为正放热为负值，吸热为正值值。 （4）热化学方程式中各物质前的热化学方程式中各物质前的化学计量数化学计量数不表示分子个数，只表示不表示分子个数，只表示物质的量物质的量，因此可以，因此可以是整数或简单分数。是整数或简单分数。2 2、热化学方程式书写、热化学方程式书写（5）对于同一化学反应，当化学计量数不同时，）对于同一化学反应，当化学计量数不同时，其其H 也不同，即也不同，即H 的值与计量数成正比的值与计量数成正比。P35 问题解决问题解决（1）书写正

7、确的方程式，无需注明反应条件。书写正确的方程式，无需注明反应条件。 在一定的条件下当64克SO2气体被氧化成SO3气体时共放出热量98.3kJ,写出热化学方程式已知在1105Pa，25条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，写出热化学方程式N2(g)与H2(g)反应生成17g NH3(g),放出46.1kJ热量 写出下列反应的热化学方程式标准状况下,44.8L C2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(I).放出2598.8KJ热量,写热化学方程式三、化学反应与能量变化三、化学反应与能量变化实质上就是实质上就是旧的化学键断裂旧的化学键断裂和和新的化学键形成新的

8、化学键形成的过程的过程从微观角度分析从微观角度分析化学反应的实质？化学反应的实质？断开断开化学键：化学键：吸收吸收能量能量形成形成化学键：化学键：放出放出能量能量断开断开化学键所化学键所吸收吸收的能量的能量 形成形成化学键所化学键所放出放出的能量的能量断断开开化学键所化学键所吸收吸收的能量的能量 4Q 4Q3 3 B. 2QB. 2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 C. QC. Q1 1 + Q + Q2 2 Q Q3 3 D. QD. Q1 1 + Q + Q2 2 = Q = Q3 3B B课堂练习课堂练习1gH1gH2 2在氧气中完全燃烧生成液态在氧气中完全燃烧生成液态水

9、并放出水并放出143kJ143kJ热量热量写出下列热化学方程式写出下列热化学方程式回顾练习回顾练习12H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l); O(l); H H572kJ572kJmolmol- - 练习练习2 250C，1.01105Pa下，下，4g CO在氧气中燃在氧气中燃烧生成烧生成CO2，放出，放出 9. 6kJ热量，写出热量，写出CO燃烧的热化学燃烧的热化学方程式。方程式。2CO(g)+O2CO(g)+O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)(g)；H=-134.4 H=-134.4 kJ kJ molmol-1 -1 2CO + O2

10、 = 2CO2228gQ9.6kJ4 g解：解： 设设2mol CO 燃烧放出的热量为燃烧放出的热量为 Q228g : 4g = Q : 9.6 kJ Q =134.4 kJ放热放热一、燃料的燃烧一、燃料的燃烧、主要燃料的热值、主要燃料的热值煤、石油、天然气（煤、石油、天然气（化石燃料化石燃料）氢气）氢气物质物质天然气天然气 石油石油 煤炭煤炭氢气氢气乙醇乙醇热量热量KJ/g56483314329这些燃料中哪种放出的热量最多这些燃料中哪种放出的热量最多热值热值在一定条件下单位质量的物质完在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量全燃烧所放出的热量O2H2O吸收能量吸收能量H2放出能量放出能

11、量例例 2拆开拆开1mol H1mol H2 2 需需436KJ ,436KJ ,拆开拆开molOmolO2 2需需496KJ, 496KJ, 形成形成mol H-Omol H-O键释放键释放463KJ463KJ2.2.键能键能 P36P36资料卡资料卡在在298K(25)298K(25)和和100kPa100kPa条件下条件下, ,气气态分子态分子断开断开( (或形成或形成)1mol)1mol化学键所吸收化学键所吸收（或放出）（或放出）的能量的能量叫键能。叫键能。3.标准燃烧热标准燃烧热在在101KPa101KPa时，时，1mol1mol物质完全燃烧物质完全燃烧生成稳定的氧化生成稳定的氧化物

12、时所物时所放出的热量放出的热量，叫做该物质的，叫做该物质的标准燃烧热标准燃烧热. .如：测得如：测得101kPa时时1mol C完全燃烧放出完全燃烧放出393.5kJ的热量，这就是的热量，这就是C的燃烧热。的燃烧热。热化学方程式为：热化学方程式为：C(s)+O2(g)=CO2(g); H=393.5kJ/mol强调：强调：规定是在规定是在101 kPa101 kPa压强下测出热量。书中压强下测出热量。书中提供的燃烧热数据都是在提供的燃烧热数据都是在101kPa101kPa下测定出来下测定出来的。因为压强不同，反应热有所不同。的。因为压强不同，反应热有所不同。规定可燃物的物质的量为规定可燃物的物

13、质的量为1mol1mol（这样才有（这样才有可比性）。因此，表示可燃物的燃烧热的热可比性）。因此，表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数为化学方程式中，可燃物的化学计量数为1 1，其他物质的化学计量数常出现分数。其他物质的化学计量数常出现分数。生成稳定化合物生成稳定化合物。C COC CO2 2，H H2 2 H H2 2O O（L L）叙述燃烧热时，用正值，在热化学方程式叙述燃烧热时，用正值，在热化学方程式中用中用H H表示时取负值。表示时取负值。例：在例：在101kPa101kPa时时,2molCH,2molCH4 4燃烧生成燃烧生成COCO2 2和液态和液态H H2 2O

14、 O，放，放出出1780kJ1780kJ的热量，的热量，CHCH4 4的燃烧热是多少？的燃烧热是多少？10000L 10000L CHCH4 4（标况）（标况）燃烧后所产生的热量为多少？燃烧后所产生的热量为多少？解：解：根据题意：甲烷燃烧的热化学方程式为：根据题意：甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); H=890kJ/mol燃烧即甲烷的燃烧热为即甲烷的燃烧热为890kJ/mol10000L甲烷的物质的量为甲烷的物质的量为:n(CH4)=(10000L)/ (22.4L/mol) = 446mol446mol890kJ/mol=3.97105kJ练

15、练 习习 燃烧燃烧0.1g0.1g酒精（酒精（C C2 2H H5 5OHOH）生成液态水和二氧）生成液态水和二氧化碳，放出的热量为化碳，放出的热量为2979J2979J计算酒精的燃烧热计算酒精的燃烧热C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l); H=1370.34kJ/mol16.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图我国化石燃料和水电能源消耗构成图提高燃料的使用效率提高燃料的使用效率空气不足，燃烧就不完全，浪费空气不足，燃烧就不完全，浪费资源，产生的大量资源，产生的大量CO危害人体危害人体健康；过量的空气会带走部分热健康；过量的空气会带走部分热量，同样造成浪费量，同样造成浪费将固体燃料粉碎，或将将固体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷出，液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空气的接以增大燃料与空气的接触面积触面积煤中所含硫在燃烧煤中所含硫在燃烧时会生成时会生成SO2要有适当过量的空气；要有适当过量的空气；燃料与空气要有足够燃料与空气要有足够大的接触面积大的接触面积练习：下列说法正确的是（练习：下列说法正确的是（ ）A.需加热才能发生的反应一定是吸热反应需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就一定能进行放热的反应在常温下就一定能进行C.反应是放热还是吸热是由反应物和生成反应是放热还是