化学课件选修四第一章第一节化学反应与能量变化

第一节化学反应与能量变化第一章化学反应与能量课标要求1.了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；2.认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，能量的多少取决于反应物和生成物的质量；3.了解反应热和焓变的涵义；4.认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。本节重难点：反应热的涵义，△H的“+”与“—”，热化学方程式的书写方法和应用我们知道：一个化学反应过程中，除了生成新物质外，还有能量变化热能电能光能当能量变化以热能的形式表现时：化学反应放热反应吸热反应思考1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？思考燃料的燃烧,中和反应,活泼金属与酸、水,大多数化合反应大多数分解反应,以C，CO，H2作还原剂的反应,Ba(OH)2.8H2O+NH4ClC+CO2===2CO吸热反应高温

放热反应有时也需要加热才能发生！

为什么有的反应会放出热量有的需要吸收热量呢？

一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于（宏观）

。反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。问题探究一生成物反应物能量图1吸收热量放出热量反应过程中能量变化曲线图：生成物图2反应物能量反应物的能量之和E反生成物的能量之和E生（1）若E反>E生，（2）若E反<E生，放出能量吸收能量放热反应吸热反应规律问题探究二化学反应的本质是什么？化学键的断裂和形成旧键断裂需要

能量，新键形成会

能量。放出吸收化学反应中能量变化的原因（微观）旧键断裂—

吸收能量新键形成—

放出能量==679kJ/mol862kJ/mol862kkJ/mol－679J/mol=183kJ/mol反应放出热量：所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小一

、反应热焓变1、反应热：

化学反应过程中放出或吸收的热量叫做化学反应的反应热.2、焓：与内能有关的物理量符号：H决定因素：物质的状态：g>l>s3、焓变：生成物与反应物的焓值差符号：△H即△H=H（生成物）—H（反应物）单位：kJ/mol或kJ·mol-1放热反应：吸热反应：ΔH＜0或

ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”放热反应物生成物能量反应过程△H＜0吸热反应物生成物能量反应过程△H＞04、规定：放热反应：反应体系的能量降低吸热反应：反应体系的能量升高5、ΔH的计算（1）ΔH=∑（反应物的键能）–∑（生成物的键能）分析课本P2图1-1，键能与△H有什么关系∑(E生成物）–

∑

(E反应物)（2）ΔH=键能与分子稳定性的关系：键能越大，物质能量越低，越稳定，反之键能越小，物质能量越高，越不稳定，小结一、反应热、焓变从物质能量角度看：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量从键能角度看：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”二、热化学方程式什么是热化学方程式？

表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式

表示参加反应物质的量和反应热的

关系的化学方程式。1、定义：2、含义：表示1mol气态H2与1mol气态碘完全反应，生成2mol气态HI时，放出14.9kJ的热量。H2(g)+I2(g)====2HI(g)200℃101kPaΔH=－14.9kJ/mol思考交流与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？正确书写热化学方程式应注意哪几点？请看课本P3例1、P4例2，再思考！3、书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H，并用“空格”隔开，△H：吸热用“+”，放热用：“－”，单位是kJ/mol或J/mol2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指:25℃1.01×105Pa；3、物质后需注明物质状态（s、l、g、aq）4、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的量并不能表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数也可以是分数5、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则△H的数值也加倍；若反应逆向进行，则△H改变符号，但绝对值不变6、热化学方程式一般不要写反应条件。4、热化学方程式的书写步骤：1、写出化学反应方程式2、注明反应物和生成物的状态3、标明反应热△H(注意单位和+、-）4、注明反应的温度和压强（不注明指常温常压）5、检查例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/mol2H2(g)+2Cl2(g)=4HCl(g)

∆H=－369.2kJ/molH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)

∆H=－92.3kJ/mol1212例2：1molN2(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=+

68kJ/mol写出下列反应的热化学方程式（1）1molC(固态)与适量H2O(气态)反应,生成CO(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量（2）0.5molCu(固态)与适量O2(气态)反应,生成CuO(固态),放出78.5kJ的热量（3）1克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热22.68KJ；练习：例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ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)ΔH=+890kJ/mol

B、CH4

＋2O2

＝CO2

＋H2OΔH=–890kJ/mol

C、CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=–

890kJ/mol

D、1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l)ΔH=–890kJ/mol

CΔH=–445kJ/molA例4、已知在1×105Pa，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）ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）ΔH＝＋484kJ·mol－1

练习：A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－4bkJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=+2bkJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－2bkJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=+bkJ/mol1、已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是A2、已知（1）H2(g)＋1/2O2

(g)

＝H2O(g)

ΔH1

=

akJ/mol（2）2H2(g)＋O2

(g)

＝2H2O(g)

ΔH2=

bkJ/mol（3）H2(g)＋1/2O2

(g)

＝H2O(l)

ΔH3=

ckJ/mol（4）2H2(g)＋O2

(g)

＝2H2O(l)

ΔH4=

dkJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是

。A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b<0D、2c=d>0C3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，已知破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）

A.2Q1+Q2>4Q3

B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3

D.Q1+Q2=Q3B1、下列叙述正确的是（）A.化学反应一定伴随热量的变化B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热C.若△H<0，则反应物的能量高于生成物的能量D.若△H>0，则反应物的能量高于生成物的能量AC练习2．下列过程中，需要吸收能量的是（）A．H+H=H2B．H+Cl=HClC．I2→I+ID．S+O2=SO2C3、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、金刚石和石墨可以相互转化C、金刚石比石墨稳定D、金刚石和石墨不能相互转化AB4、已知：H+H═H2；△H=－436KJ/mol，则下列叙述正确的是（）A.2个H原子的能量高于1个H2的能量B.2个H原子的能量低于1个H2的能量C.H原子比H2分子稳定D.H2分子比H原子稳定AD5、下列变化过程中会放出热量的是（）①硝酸铵溶于水②物质的燃烧③苛性钠溶于水④醋酸的电离⑤

Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应⑥灼热的碳与二氧化碳的反应⑦氯化钠溶于水A．仅①⑤B．仅②③⑦C．仅②③D．②③④C6、下列变化属于吸热反应的是①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解⑤生石灰跟水反应（）A．②④B．①④C．②③D．①④⑤A7.如图所示，把试管放入盛有25℃澄清石灰水饱和溶液的烧杯中，试管中开始放入几块镁条，再用滴管滴入5mL的盐酸于试管中。试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是镁片上有大量的气泡冒出，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊(2)产生上述实验现象的原因是___________________(3)写出有关的离子方程式_______________________(4)由实验推知，MgCl2和H2的总能量______(填“大于”“等于”或“小于”)镁条和盐酸的总能量。(5)如将本题中“25℃澄清石灰水饱和溶液”换成“20℃碳酸饮料”进行探究实验，实验(1)观察到的另一现象是_________________________；其原因是________________________________。盐酸与镁的反应是放热反应，因Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑小于烧杯中液体放出气泡的速率加快碳酸饮料中CO2气体在水中的溶解度随温度升高而减小，故烧杯中的液体放出气泡的速率逐渐加快1．下列说法正确的是(双选)(

)A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B．放热反应在常温下一定很容易发生C．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D．吸热反应在一定条件下也能发生CD课堂练习2．下列对化学反应的认识错误的是(

)A．会引起化学键的变化B．