化学反应和能量变化复习课件

1、化学反应和能量变化会昌中学 高二化学备课组化学反应和能量变化会昌中学 高二化学备课组1、化学反应的特征物质变化能量变化质量守恒能量守恒2、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可 以 、 、 及其它形式的能量 表现出来。光能热能电能 当能量变化以热能的形式表现时，化学反应可以分为：3、放热反应与吸热反应反 高生 低生 高反 低放热反应吸热反应（熟记常见反应）1、化学反应的特征物质变化能量变化质量守恒能量守恒2、化学反一、化学反应中的能量变化1）放热反应(H0)断裂化学 形成化学键吸收的 键放出的总能量 总能量反应 生成物总 物总能量 能量贮存在物质内部的能量转化为热能一、化学反应中的能量变化1）

2、放热反应(H0)断裂化学 反 高 化学反应中放出热量的反应。E (反应物) E (生成物)生 低常见的放热反应：a. 物质与O2的氧化反应（燃烧，生锈等）；b. 中和反应（酸碱）；c. 金属与水or酸的反应；d. 绝大多数化合反应（CaO与H2O）。 C + CO2 = 2CO吸热反应 放热反应有时也需要 加热才能发生！高温反 高 化学反应中放出2）吸热反应(H 0)断裂化学 形成化学键吸收的 键放出的总能量 总能量反应 生成物总 物总能量 能量热能转化为物质内部的能量储存起来2）吸热反应(H 0)断裂化学 形成化学反应生 高 化学反应中吸收热量的反应。E (反应物) E (生成物)反 低常见

3、的吸热反应：a. Ba(OH)28 H2O晶体与NH4Cl晶体反应；b. H2与CuO等还原反应；c. C作还原剂的反应；d. 绝大多数分解反应。 C + CO2 = 2CO C + H2O = CO + H2水煤气e. 水解反应。生 高 化学反应中吸收3）焓变与键能的关系（微观）H = 反应物的键能总和生成物的键能总和例 1：1mol C与 1mol H2O(g) 反应生成 lmol CO(g) 和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为H = kJ/mol。131.5例 2：拆开 1mol HH键、1mol NH键、1mol NN键分别需要的能量是436kJ、3

4、91kJ、946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为 ，则1mol H2生成NH3的反应热为 。 92 kJ/mol30.67 kJ/mol相当于 1/3 mol N23）焓变与键能的关系（微观）H = 反应物的键能总和生4）焓变与物质能量的关系（宏观）H = E 生成物 E 反应物4）焓变与物质能量的关系（宏观）H = E 生成物二、热化学方程式热化学方程式定义：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式书写1）注聚集状态2）化学计量数可整数也可分数3）注温度、压强4）标出H 的数值、符号和单位应用：反应热计算的依据二、热化学方程式热化学方程式定义：能表示参加反应物质的量和反例如

5、 H2 (g) + O2(g) = H2O(g)； H= 241.8 kJ/mol H2 (g) + O2(g) = H2O(l)； H= 285.8 kJ/mol 2H2 (g) + O2(g) = 2H2O(l)； H= 571.6 kJ/mol 2H2O(l) = 2H2 (g) + O2(g) ； H= + 571.6 kJ/mol 一般应注明反应的温度、压强；H与实验的条件、物质的状态有关！（250C ，101kPa时不注明） 一定标明各物质的状态（s、l、g、aq） ；H2O(l) H2O(g)H= + 44 kJ/mol例如 H2 (g) + O2(g) = H2O例1：当1mo

6、l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 =184.6 kJ/mol2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g) H =369.2 kJ/mol H2(g) + Cl2(g) = HCl(g) H =92.3 kJ/mol1212例2：1mol N2(g) 与适量O2(g) 反应生成NO2 (g)， 需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。N2(g) + 2O2(g) = 2NO2 (g) H = + 68 kJ/mol例1：当1mol气态H2与1mol气态Cl2

7、反应生成2mol例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ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 = + 890 kJ/mol B、CH4 2O2 CO2 H2O H = 890 kJ/mol C、CH4 ( g ) 2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/mol D、 1/2CH4 ( g ) O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = 890 kJ/mol C状态H = 4

8、45 kJ/mol例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧A三、中和反应反应热的测定测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。大烧杯（500ml）、小烧杯（100ml）、温度计、量筒（50ml) 两个 泡沫塑料或纸条泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔） 环形玻璃搅拌棒 实验目的 实验用品 中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol水所产生的反应热三、中和反应反应热的测定测定强酸与强碱反应的反应热，大烧杯（1.保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料，大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开

9、两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如图所示。实验步骤 1.保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料，使放入的小烧杯杯口与大烧杯答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。思考1：大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎泡沫塑料（或碎纸条）的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？思考2：为什么不用环形铁搅拌棒？铁与盐酸之间会发生反应，另外铁的导热性好，这样都会造成热量的损失。答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；2.用一个量筒最取5

10、0 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。思考3：温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 答：因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使溶液的总质量增加，而导致实验结果误差。2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。思考4：实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为

11、何不是11而是NaOH过量？答：为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaO思考5：酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？答：因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。思考5：酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液

12、一次倒入小四、燃烧热1、定义 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，叫做该物质的燃烧热。2、单位kJ/mol3、注意指定产物通常规定为：它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物 四、燃烧热1、定义 25，101kPa时，1mol纯物质例1 25，101kPa时，1molCH4完全燃烧放出890.31kJ的热量，即表示甲烷燃烧热的热化学方程式：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H= - 890.31kJ/mol例2 25，101kPa时，2molC8H18完全燃烧放出11036kJ的热量，即表示辛烷燃烧热的热化学方程式：C8H18

13、 (l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) H= - 5518kJ/mol例1 25，101kPa时，1molCH4完全燃烧放出1.在101 kPa时，1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？ CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol，1000 L CH4（标准状况）完全燃烧产生的热量为3.97104 kJCH4的燃烧热为890.3 kJ/mol，1000 L CH2.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6（s）+6O

14、2（g）=6CO2（g）+6H2O（l）H=-2 800 kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。答：100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量为1555.6kJ2.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方五、能源能源化石能源包括：煤、石油、天然气缺点：蕴藏量有限，不能再生，利用率低，无污染环境措施：开源节流新能源包括：太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能生物质能等特点：资源丰富，可以再生，没有污染或污染很轻五、能源能源化石能源包括：煤、石油、天然气缺点：蕴藏量有限，六、盖斯定律化学反应的

15、反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。这就是盖斯定律。六、盖斯定律化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而 例：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)； = -2983.2 kJ/molH1P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)； = -738.5 kJ/molH2试写出白磷转化为红磷的热化学方程式_。P4(s、白磷)=4 P(s、红磷)； = -29.2 kJ/molH已知： 例：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)【例3】已知下列反应的反应热为 CH3COOH (l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l)

16、 H1= -870.3 kJ/mol C(s) + O2 (g) = CO2(g) H2= -393.5 kJ/mol H2(g) + O2(g) = H2O(l) H3= -285.8 kJ/mol试计算下述反应的反应热：2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 化学反应和能量变化复习课件【解】分析各方程式的关系，知 将方程式按2 + - 组合得上述反应方程式即：H = 2H 2 + H3 - H1H =2(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol) -(-870.3kJ/mol) = - 488.3kJ/mol答：反应2C(s) + 2

17、H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 反应热为- 488.3kJ/mol 【解】分析各方程式的关系，知已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： 据此判断，下列说法正确的是（ ） A. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高; C. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高AC(s ，石墨)+O2(g)= CO2(g) H1=-393.5kJ/molC(s ，金刚石)+O2(

18、g)= CO2(g) H2=-395.0kJ/mol已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分在100 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且C(s) +1/2O2(g) = CO(g)； = 110.35 kJ/molCO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)； = 282.57 kJ/mol与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是( )392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJHHC在100 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2、将煤转化为水煤气的主要反应为:C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) .已知:C (s) + O2(g) = CO2(g) H1=-393.5kJ/molH2(g) + O2(g) = H2O(g) H2=-242.0kJ/molCO(g) + O2(g) = CO2(g) H3=-283.0kJ/mol