化学反应与热能

化学反应与热能第一页，共三十三页，编辑于2023年，星期日☆从反应物和生成物具有的能量去考虑放热反应吸热反应能量反应过程反应物生成物放出热量能量反应过程反应物生成物吸收热量E反>E生E反<E生第二页，共三十三页，编辑于2023年，星期日观察下列示意图：1、从该图你获得什么信息？2、你能计算出该反应过程中能量的变化为多少吗？第三页，共三十三页，编辑于2023年，星期日反应物分子断键时吸收的能量☆从微观角度去考虑：反应物分子断键时吸收的能量放热反应<生成物分子成键时释放的能量吸热反应>生成物分子成键时释放的能量第四页，共三十三页，编辑于2023年，星期日一、反应热定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为焓变。

符号：ΔH单位：kJ/mol或kJ·mol-1（焓变）第五页，共三十三页，编辑于2023年，星期日体系能量释放给环境而自身能量降低反应热的表示方法：ΔH<0，ΔH为“－”放热反应：ΔH>0，ΔH为“＋”吸热反应：体系从环境吸收能量而自身能量升高第六页，共三十三页，编辑于2023年，星期日HCNOFClH436C415331N389293159O465343201138F565486272184155C=C620C=O708H2+F2=2HFH2+Cl2=2HCl

预测当生成2molHF和2molHCl时，哪个反应放出的热量多？说说你的理由？如何验证你的预测？第七页，共三十三页，编辑于2023年，星期日反应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.该反应的ΔH>0

C.金刚石比石墨稳定

D.金刚石和石墨不能相互转化AB第八页，共三十三页，编辑于2023年，星期日[课题二]如何在化学方程式中正确反映其热量变化？热化学方程式★能够表示化学反应热效应的化学方程式第九页，共三十三页，编辑于2023年，星期日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？H2＋I2====2HI△2H2＋O2====2H2O点燃第十页，共三十三页，编辑于2023年，星期日★书写热化学方程式的注意事项②物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）③右端标热量符号、数值和单位，

△H：吸热用“+”，放热用：“－”。④化学计量数单位是“mol”，而不是“个”。①需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指:25℃1.01×105Pa；第十一页，共三十三页，编辑于2023年，星期日热化学方程式表示的意义反应物和生成物的种类反应中各物质的物质的量比和质量比反应中放出或吸收的热量。第十二页，共三十三页，编辑于2023年，星期日（练习与巩固）依据事实，写出下列反应的热化学方程式∶（１）1mol碳完全燃烧放出393.5KJ的热量；（２）1克甲醇燃烧生成二氧化碳和水（液态）时放热22.68KJ；（３）1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应，生成氯化氢和二氧化碳放出145KJ的热量。第十三页，共三十三页，编辑于2023年，星期日1、1molC与1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2，需要吸收131.5kJ的热量。写出此反应的热化学方程式。随堂练习2、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。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/molB、CH4＋2O2＝CO2＋H2OΔH

=

－890kJ/molC、CH4(g)＋2O2

(g)

＝CO2(g)

＋2H2O(l)

ΔH

=

－890kJ/molD、1/2CH4(g)＋O2

(g)

＝1/2CO2(g)

＋H2O(l)

ΔH

=

-890kJ/molC第十四页，共三十三页，编辑于2023年，星期日随堂练习3、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>0

C第十五页，共三十三页，编辑于2023年，星期日二、燃烧热

什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？在25℃,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。⑴.燃烧热通常可由实验测得。⑵.在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：第十六页，共三十三页，编辑于2023年，星期日①研究条件：25℃,101kPa②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。③燃烧物的物质的量：1mol④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol）⑤在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25℃,101kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物第十七页，共三十三页，编辑于2023年，星期日

如:CCO2(g)、HH2O（l）、SSO3

（g）［练习1］分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？A.C（s）＋O2（g）===CO(g);ΔH=110.5kJ/molB.C（s）＋O2（g）===CO2(g);ΔH=－393.5kJ/molC.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l);ΔH=－571.6kJ/molD.H2(g)＋O2(g)===H2O(g);ΔH=－241.8kJ/mol第十八页，共三十三页，编辑于2023年，星期日解析:A项C（s）燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热；B项符合燃烧热的定义；C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O（l），但由于其反应热表示的是2molH2完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项参加燃烧的H2虽然是1mol，但其生成H2O（g），而不是H2O（l），故它的反应热也不为H2的燃烧热。你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗？第十九页，共三十三页，编辑于2023年，星期日H2（g）＋O2（g）==H2O（l）；ΔH=－285.8kJ/mol

由于计算燃烧热时，可燃物质是以1mol作为标准来计算的，所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。二、燃烧热的计算及应用［例题］1.在101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？

第二十页，共三十三页，编辑于2023年，星期日解析：根据题意，在101kPa时，1molCH4完全燃烧的热化学方程式为：CH4（g）＋2O2（g）==CO2（g）＋2H2O（l）ΔH=－890.3kJ/mol即CH4的燃烧热为890.3kJ/mol。1000LCH4（标准状况）的物质的量为：n(CH4)==44.6mol1molCH4完全燃烧放出890.3kJ的热量，44.6molCH4完全燃烧放出的热量为：44.6mol×890.3kJ/mol=3.97×104kJ答案：CH4的燃烧热为890.3kJ/mol，1000LCH4（标准状况）完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ。第二十一页，共三十三页，编辑于2023年，星期日2.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）＋6O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）ΔH=－2800kJ/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100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。解析：根据题意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol，100g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)==0.556mol1molC6H12O6完全燃烧放出2800kJ的热量，0.556molC6H12O6完全燃烧放出的热量为：0.556mol×2800kJ/mol=1557kJ答案：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1557kJ的热量。第二十二页，共三十三页，编辑于2023年，星期日三、能源能源就是能提供能量的自然资源，包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。煤、石油、天然气是当今世界上重要的化石燃料。但它们的蕴藏有限，且不可再生。解决的办法：开源节流。即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。节约能源的重要措施：科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。第二十三页，共三十三页，编辑于2023年，星期日

H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)△H1=-241.8kJ/mol

那么，H2的燃烧热△H究竟是多少？如何计算？已知：

H2O(g)==H2O(l)△H2=-44kJ/molH2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol下列数据△H1表示燃烧热吗？why判断第二十四页，共三十三页，编辑于2023年，星期日如何测出这个反应的反应热：（1）C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?第二十五页，共三十三页，编辑于2023年，星期日①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol①+②=③，则ΔH1+ΔH2=ΔH3所以，ΔH1=ΔH3-ΔH2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol应用了什么规律？第二十六页，共三十三页，编辑于2023年，星期日盖斯定律？盖斯？不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。化学反应的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。第二十七页，共三十三页，编辑于2023年，星期日如何理解盖斯定律？

ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系？ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2能举出生活中或化学反应中的实例吗？第二十八页，共三十三页，编辑于2023年，星期日例1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa时)说明：（1）可以在书中查找需要的数据（2）并告诉大家你设计的理由。用一用盖斯定律石墨能直接变成金刚石吗？先思考，之后小组讨论汇报第二十九页，共三十三页，编辑于2023年，星期日查