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文档简介
1、第一章 化学反响与能量1 、反响热 Q2、中和反响反响热的测定3、焓、焓变吸热、放热4、热化学方程式书写5、反响热的计算盖斯定律的应用一、反响热反响热: 1 ,反响物与生成物总能量的对照、反响物与生成物键能的对照2、放热反响、吸热反响的判断常有的放热反响:所有焚烧或爆炸反响。酸碱中和反响。多半化合反响。开朗金属与水或酸生成 H2 的反响。物质的迟缓氧化。自觉进行的氧化复原反响。由不稳固物质变成稳固物质的反响吸热反响几个常有的反响,如:2NH4Cl(s)+Ba(OH)2 8H2O(s尸BaCl2+2NH3 T +10H2OC+H2O(g)=CO+H2 、 Fe+H2O(g)= C+CO2=多半的
2、分解反响,如:CaCO3=(高温)CaO+CO2 TCuSO4 5H2O=CuSO4+5H2O 连续加热才能进行的反响一些物质的溶解,如硝酸镂溶解等。溶解热不属于反响热。、盐类的水解二、反响热的测定、仪器 量热计结构、测定原理、测定步骤快 、准、稀快:实验操作动作要快,减少热量损失。准:丈量温度时读数要准稀:酸液和碱液的浓度宜稀不易浓偏差:体积偏差、温度偏差、动作慢、隔热成效等三、焓焓变( H) 的意义:在恒压条件下进行的化学反响的热效应与 Q 的联系与差别. 符号: H ( 2 ) . 单位: kJ/mol放出热量的化学反响。(放热 吸热)4H为“-”或4 H 放热) H为“+”或4 H 0
3、四、热化学方程式的书写与一般化学方程式对比, 书写热化学方程式除了按照书写一般化学方程式外, 还应当注意以下几点: 定义化学反响中 物质的变化和反响的焓变同时 表示出来H 的测定条件。若没有注明,就默以为是在反响热H 与测定的 条件(温度、压强)相关,所以书写热化学方程式时应注明应热25、 101KPa 条件下测定的。反响热H 只好写在标有反响物和生成物状态的化学方程式的右侧。 H 为“”表示放热反响,H为“ +”表示吸热反响。H的单位一般为kJ , mol_ 1 (kJ/mol )。1mol 表示 1mol 反响,不表示1mol 物质。 放出的是 kJ 热量H 不一样。所以热化学方程式 四种
4、状态 :反响物和生成物的 齐集状态 不一样,反响热 必须注明物质的齐集状态固体用“ s”、液体用“ l ”、气体用“ g”、溶液用“ aq”等表示,只有这 样才能完好地表现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不标或。热化学方程式中各物质化学式前面的 化学计量数仅表示该物质的物质的量, 不表示物质的分子数或原子数,所以化学计量数能够是整数,也能够是分数。热化学方程式是表示反响已达成的数目, 注意可逆反响的反响热与反响产物物质的量相关与反响物的量没关 。因为 H 与反响达成物质的量相关,所以方程式中化学前面的化学计量系数一定与H 相对应, 假如化学计量系数加倍, 那么 H 也加倍。 当反响逆向进行
5、时,其反响热与正反响的反响热数值相等,符号相反。在 稀溶液 中,酸跟碱发生中和反响生成1 mol 水时的反响热叫中和热。书写中和热1 mol 水为基准 。注意弱酸弱碱。反响热可分为多种,如焚烧热、中和热、溶解热等,在101Kpa时,1 mol纯物质完全焚烧生成稳固的氧化物时所放出的热量 ,叫做该物质的焚烧热。五、热化学方程式的计算依据能量:H = E总(生成物)一 E总(反响物)依据键能:H = E总(反响物)E总(生成物)焚烧热:Q放=n(可燃物) H(焚烧热)H2 在 Cl2 中焚烧不叫焚烧热。指的可燃物在O2 中的焚烧。中和热: Q(放)=n(H 2O ) H(中和热)弱酸、弱碱所测定的
6、中和热数值偏小,浓硫酸测定的数值偏大。中和热计算一定不含其余离子反响 。将 H 看作是热化学方程式中的一项,再按一般化学方程式的计算步骤、格式进行计算,得出相关数据。假如一个反响能够分几步进行, 则各分步反响的反响热之和与该反响一步达成时的反响热是同样的,即 盖斯定律 :化学反响的反响热只与反响的始态(各反响物)和终态(各生成物)相关,而与反响的门路没关。如:六、规律总结、键能越大,物质所含能量越低,物质越稳固。键能越小,物质所含能量越高,物质越不稳固。如: HF 和 HI2、物质所含能量越低,断裂其化学键所汲取的能量越多,而形成化学键所开释的能量也越多。3、关于同素异形体,能量越高越不稳固。
7、、不是需要加热的反响都是吸热反响,焚烧大部分要 点燃 ,都是放热反响5、无论化学反响能否可逆,热化学方程式中的反响热表示完好转变时的能量变化,所以,在计算可逆反响时不可以是所有,热量跟着均衡挪动而改变。平等效均衡注意从:逆反响开始的热量 +正反响开始的热量= H6、注企图像正反响的活化能与逆反响的活化能的差别。(焚烧热)1 观点: 25 , 101 kPa 时, 1 mol 纯物质完好焚烧生成稳固的化合物时所放出的热量。焚烧热的单位用 kJ/mol 表示。注意以下几点:研究条件: 101 kPa反响程度:完好焚烧,产物是稳固的氧化物。焚烧物的物质的量: 1 mol研究内容:放出的热量。(H0,
8、单位kJ/mol )(中和热)观点:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反响而生成1mol H 2O ,这时的反响热叫中和热。.强酸与强碱的中和反响其本质是H+和OH-反响,其热化学方程式为:H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l)H= mol.弱酸或弱碱电离要汲取热量,所以它们参加中和反响时的中和热小于mol。.中和热的测定实验反响热大小比较五注意:1、注意化学计量数2、注意可燃物能否充足焚烧3、注意物质的齐集状态4、注意稳固性与能量的关系5、注意中和反响过程中的其余能量的变化436 kJ 的能量, 1mol Cl 2【例题4】已知:1 mol H 2分子中化学键断裂时需要汲取 分子中化学键断裂
9、时需要汲取 243kJ的能量,由H原子和Cl原子形成1mol HCl分子时开释 431kJ的能量。 以下表达正确的选项是A.氢气和氯气反响生成氯化氢气体的热化学方程式是B.氢气和氯气反响生成C.氢气和氯气反响生成D.氢气和氯气反响生成2 mol氯化氢气体,反响的2 mol氯化氢气体,反响的1 mol氯化氢气体,反响的H2(g) + Cl2(g)= 2HCl(g) H = 183 kJ/mol H = 183 kJ/mol H = 183 kJ/mol H =反响物键能总和一生2 X 431 kJ/mol = 183 kJ/mol ,分析:依据热化学方程式的书写原则和反响热的计算方法:成物键能总
10、和,即 H = 436 kJ/mol + 243 kJ/mol所以正确的热化学方程式是:H2(g) + Cl 2(g) = 2HCl(g) H = - 183 kJ/mol 。应选 C。点拨:热化学方程式中的H 一定注明 + ”或一符号,比较反响热(H)的大小时,要注意带符号(“ + ”或”)进行比较。热化学方程式中的反响热数值表示反响物按 方程式中化学计量数反响进行究竟时的热量值,如反响是可逆反响,则热量值小于对应的反应热数值。化学反响逆向进行时,其反响热的数值不变,但符号改变。 TOC o 1-5 h z 【例题5(09宁夏卷28) ( 14分)2SO(g) + O(g) = 2SO(g)
11、反响过程的能量变化 23以下图。已知1 mol SO 2(g)氧化为1 mol SO 3的 H = - 99 kJ mol,请回答以下问题:(1)图中 A、C分别表示、, E的大小对该反响的反响热有无影响? 。该反响往常用V2O5作催化剂,力口V2O5会使图中B点高升仍是降低? 原因是;(2)图中 AH =kJ mol - 1;V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自己被复原为四价钢化合物;四价钮化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式;(4)假如反响速率u ( SQ)为 mol , L 1 , min 1,则 u ( O2) =mol , L 1 , min 1、u
12、(SO3) =mol , L 1 min 1 :(5)已知单质硫的焚烧热为296 kJ mo l -1,计算由S(s)生成3 mol SO 3(g)的4H = (要求计算过程)分析:(1)本小题考察反响物总能量高于生成物总能量为放热反响,可获得A和C所表示的意义,E为活化能与反响热没关,可是用催化剂能够降低活化能;(2)图中表示的是2mol SO 2的反响,所以 H = 99X 2kJ mol - 1; ( 3)依题意即可写出: SO2 +V2O5 =SO3+2VO 4VO 2 +。2= 2V2。5; ( 4)依照速率之比等于化学计量数之比答案:(1)反响物能量生成物能量(2)无 降低因为催化
13、剂改变了反响的历程使活化能 E 降低(3)198(4) SQ +V2O5 = SO3 +2VO4VO2 + O2 =2V2 O5(4)(5)S(s)+ O2(g)= 2SO(g) H1= - 296 kJ mol -1 , SO2(g)+1/2O 2(g)=SO3(g) H2=-99 kJ - mol 1 3s(s)+ 9/2O 2(g) =12 13SO(g) H = 3( AH + A H ) =- 1185 kJ - mol【例题6】(2008 年全国n )红磷 P(s)和Cl 2(g)发生反响生成PCl 3(g)和PCl 5(g),反响过程和能量关系以下图(图中的4H表示生成1mol产
14、物的数据)依据上图回答以下问题(1) P 和 Cl 2反应 生成 PCl 3 的热化 学 方 程式 ;(2) PCl 5 分 解生成 PCl 3 和 Cl 2 的热化 学 方 程式;上述分解反响是一个可逆反应,温度T时,在密闭容器中加入mol PCl,反响达到均衡时还节余mol PCl,其分解率 TOC o 1-5 h z 155a 1等于 ;若反响温度由T1高升到T2,均衡时 PCl 5分解率a 2, a2 a 1(填“大于”,“小于”或“等于”);(3)工业上制备 PCl往常分两步进行,先将 P和Cl反响生成中间产物PCl ,而后降523温 ,再 和 Cl 2 反 应 生 成 PCl 5
15、O 原 因 是 ;P和Cl 2分两步反响生成 1mol PCl 5的4比= ; p 和Cl 2一步反响生成 1mol PCl 5的 H 44(填“大于”,“小于” 或“等 于);(5 ) PCl 5与足量水反响,最平生成两种酸,具化学方程式的热化学方程式为:P(s) + 3/2Cl2(g)(g) 2PCl (g) ; AH -612 kJ/molQ3分析:(1)由图能够看出,1 mol P 在Cl 2中完好焚烧生成1 mol PCl 3,放出的热量为306kJ,所以 P在Cl 2中完好焚烧生成PCl 3PCl (g) ; AH 306 kJ/mol 或 2P(s) + 3Cl 3=(2)中间产
16、物PCl3和未反响的Cl 2的总能量高于最后产物PCl3的能量,其4H = 93 kJ/mol ,所以有:PCl 5(g)= PCl 3(g) +Cl 2(g); A H = 93 kJ/mol。分解率 a1= mol - mol)/ molX100%= 25%;由热化学方程式知,此反响的正反响为吸热反响,所以高升温度,均衡向正反响方向挪动,PCl的分解率增大,即 a 大于a 。( 3)由图能够看出,P与Cl反响生5212PCl5和两步生成成PCl3, PCl3和Cl 2进一步反响生成PCl5,都是放热反响,分两步进行且第二步降低温度,有益于PCl 5的生成,防备 PCl 5的分解。(4)由盖
17、斯定律可知,一步生成PCl5的总热效应相等,即 H=( 612 kJ/mol ) + (- 93 kJ/mol ) = 399 kJ/mol ; ( 5) PC15 与足量水反响生成H3PO4 和 HCl ,其化学方程式为: PCl 5 + 4H 2O = H 3PO4 + 5HCl答案:(1) 2P(s) + 3Cl 2(g)= 2PCl 3(g) ; AH = 612kJ/mol(2) PCl (g) PCl (g) + Cl (g)AH = + 93kJ/mol25% 大于5=32( 3 )因为 PCl 5 分解反响是吸热反响,温度太高,不利于 PCl 5 的生成。( 4 )399 kJ
18、/mol等于(5) PCl5 + 4H 2O = H3PO4 + 5HCl点拨: 热化学方程式的系数即能够用分数,也能够用整数。反响热跟着系数的变化而变化。此题将化学图像与热化学方程式、 反响热等观点联合起来很好地考察了考生的察看能力、 思想能力等。 要学会理解热化学方程式的含义, 并能娴熟地依据题给信息写出热化学方程式来。【例题7】(2008年海南)白磷与氧可发生以下反响:P +5O P O o已知断裂以下42 =4 10化学键需要汲取的能量分别为:P- P a kJ mor1、P- O b kJ mo1、P = O c kJ - mol 1、 O = O d kJ , mol 1。依据图示的分子结构和相关数据估量该反响的A.( 6a + 5d4c 12b)kJ - mol1( 4
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