化学必修化学能与热能

化学必修化学能与热能第一页，共三十七页，2022年，8月28日一.放热反应和吸热反应

放热反应：放出热量的化学反应∑E（反应物）＞∑E（生成物）（能量释放）

∑E（反应物）＜∑E（生成物）（能量吸收）1、据能量变化情况吸热反应：吸收热量的化学反应。

第二页，共三十七页，2022年，8月28日2.常见的放(吸)热反应1.金属与酸的反应2.燃烧反应3.酸碱中和反应4.大多数化合反应放热反应1.分解反应2.C+H2O

、C+CO2的反应3.铵盐和碱的反应4.电离和水解吸热反应第三页，共三十七页，2022年，8月28日3、注意问题：例1．下列说法正确的是（）

A．需加热方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易发生

C．反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物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

物质反应开始时需加热的反应：可能是吸热反应，也可能是放热反应。

反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必然联系。CD第四页，共三十七页，2022年，8月28日例1下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（）

A、碳酸钙受热分解B、乙醇燃烧

C、铝粉与氧化铁粉末反应D、氧化钙溶于水

解析：生成物总能量高于反应物总能量为吸热反应，如：大多数分解反应、氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、碳与CO2的反应等，故选A。A返回第五页，共三十七页，2022年，8月28日二．反应热在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热（也称为熵），用符号H表示，单位：KJ/mol。H为“-”或H<0时,为放热反应（反应本身的能量降低）H为“+”或H>0时,为吸热反应（反应本身的能量升高）第六页，共三十七页，2022年，8月28日生成物所具有的总能量—反应物具有的总能量=H第七页，共三十七页，2022年，8月28日

三．热化学方程式表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式。例如：

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；H=-241.8KJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)；H=-285.8KJ/molH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；H=-184.6KJ/mol第八页，共三十七页，2022年，8月28日2．热化学方程式表示的意义：(1)化学反应中的物质变化(2)化学反应中的能量变化3．书写热化学方程式时的注意事项(1)需注明反应的温度和压强因为温度和压强不同，其H不同，但一般都是在101KPa和250C时的数据，不必特别注明，H需注明“+”与“—”第九页，共三十七页，2022年，8月28日(2)要注明反应物和生成物的状态因物质的状态不同，H不同第十页，共三十七页，2022年，8月28日H2（g）＋Cl2（g）

2HCl（g）；ΔH=－184.6kJ／mol

(3)热化学方程式中的计量数可以是整数可以是分数，但不能是小数。（4）注意∆H的数值与反应物或生成物的物质的量的匹配。（5）注意：“+、-”，/mol，一般反应热为正的也要标正号第十一页，共三十七页，2022年，8月28日例、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，则乙炔燃烧的化学方程式正确的是(

)。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/mol解析：由于乙炔燃烧是放热反应，△H为“－”,可排除B、C项；又因为生成4molCO2应该放出热量4bkJ，故选A。A第十二页，共三十七页，2022年，8月28日例、CO、CH4均为常见的可燃性气体。(1)略。(2)已知在101kPa时，CO的燃烧热为283kJ/mol相同条件下，若2molCH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1molCO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是：

________________________________________________________解析：热化学方程式有多种写法，一般情况下写出化学计量数为整数的热化学方程式：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)；△H＝−891kJ/molCH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)；△H＝−891kJ/mol第十三页，共三十七页，2022年，8月28日例、已知：(1)H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)；△H＝akJ/mol(2)2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)；△H＝bkJ/mol(3)H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)；△H＝ckJ/mol(4)2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)；△H＝dkJ/mol下列关系式中正确的是（）A、a＜c＜0

B、b＞d＞0

C、2a=b＜0

D、2c=d＞0解析：由热化学方程式可知，(2)式的化学计量数为(1)式的2倍，则2a=b。氢气燃烧是放热反应，则a、b、c、d均应小于零。C返回第十四页，共三十七页，2022年，8月28日化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，与具体反应进行的途径无关。

[练习]已知：

C(s)+O2(g)=CO2(g)；H=-393.5KJ/molCO(g)+O2(g)=CO2(g)；H=-283.04KJ/mol

写出石墨燃烧生成CO的热化学方程式。四、盖斯定律及其应用C(s)+O2(g)=CO(g)；H=-110.46KJ/mol第十五页，共三十七页，2022年，8月28日

例：1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律，他提出“若是一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同”。已知：

Mg(s)+1/2O2（g）==MgO(s)；△H=Q1

2Hg(l)+O2（g）==2HgO(s)；△H=Q2

现有反应：

Mg(s)+HgO（s）==Hg(l)+MgO(g)；△H=Q3

，则其中Q3的值应该是()A.Q2—Q1B.Q2+Q1

C.Q1—Q2/2D.2Q1—Q2C解析：先使HgO分解生成Hg和O2

，然后Mg与O2反应成MgO。第十六页，共三十七页，2022年，8月28日例：已知25℃101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C(石墨)+O2(g)==CO2(g)；△H＝−393.55kJ/mol；C(金刚石)+O2(g)==CO2(g)；△H＝−395.41kJ/mol。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A第十七页，共三十七页，2022年，8月28日有热化学方程式：

C(石墨)+2H2(g)＝CH4(g)△H=－x2C(石墨)+H2(g)＝C2H2(g)△H=－2y2C(石墨)+2H2(g)＝C2H4(g)△H=－2z

已知x>y>z，对下列反应：

C2H2(g)+H2(g)＝C2H4(g)△H1＝

，

2CH4(g)＝C2H4(g)+2H2(g)△H2＝

。+2(y-z)+2(x-z)第十八页，共三十七页，2022年，8月28日五、反应热和键能的关系拆开化学键——吸收能量形成化学键——释放能量键能：拆开或形成1mol化学键所吸收或释放的能量。化学反应的反应热（△H）等于反应物化学键的键能之和与生成物化学键的键能之和的差

即△H＝∑E（反应物）－∑E（生成物）第十九页，共三十七页，2022年，8月28日例：①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是（）A、氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是

H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)B、氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的△H＝183kJ/molC、氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的△H＝−183kJ/molD、氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的△H＝−183kJ/molC第二十页，共三十七页，2022年，8月28日例：白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—PakJ·mol—1、P—ObkJ·mol—1、P=OckJ·mol—1、O=OdkJ·mol—1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是A.（6a+5d－4c－12b）kJ·mol—1

B（4c+12b－6a－5d）kJ·mol—1

C.（4c+12b－4a－5d）kJ·mol—1

D.（4a+5d－4c－12b）kJ·mol—1

A第二十一页，共三十七页，2022年，8月28日

在101kPa时，1mol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。例如，测得101kPa时1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，这就是C的燃烧热。C（s）＋O2（g）=

CO2（g）；ΔH=－393.5kJ／mol

（一）燃烧热六.

燃烧热和中和热由实验测得，101kPa时1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ／mol的热量，这就是H2

的燃烧热。

第二十二页，共三十七页，2022年，8月28日

（二）中和热在稀溶液中，（强）酸跟（强）碱发生中和反应而生成1molH2O，这时的反应热叫做中和热。

H+（aq）+OH－（aq）=H2（l）；ΔH=－57.3kJ／mol思考：

1、如果用1L1mol／L的NH3·H2O溶液中和1L1mol／L的CH3COOH溶液，也能放出57.3kJ的热量?2、如果用1L1mol／L的NaOH溶液中和浓硫酸生成1mol水，也能放出57.3kJ的热量?3、如果用稀Ba(OH)2与稀硫酸溶液生成1mol水，也能放出57.3kJ的热量?第二十三页，共三十七页，2022年，8月28日

中和热与燃烧热不同，燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，而中和热是以生成1molH2O所放出的热量来定义的。因此若用热化学方程式表示它们时，应以燃烧1mol物质或生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数。

ΔH=－283.0kJ／molΔH=－57.3kJ／mol第二十四页，共三十七页，2022年，8月28日（三）实验

中和热的测定1、准备反应器等。2．用一个量筒量取50mL0.50mol／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。3．用另一个量筒量取50mL0.55mol／LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。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，第二十五页，共三十七页，2022年，8月28日例、在25℃、101kPa，1g甲醇燃烧CO2和液态水时放热

22.68kJ，下列热化学方程式正确的是()A．CH3OH（l）＋O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）△H＝＋725.8kJ/molB．2CH3OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（l）△H＝－1452kJ/molC．