化学反应与能量复习

关于化学反应与能量复习第1页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三第一章知识结构132第2页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三一、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。

单位：kJ/mol或kJ·mol-1符号：ΔH

（焓变）第3页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三放热反应物生成物能量反应过程△H＜0ΔH＝生成物能量－反应物能量（宏观）吸热反应物生成物能量反应过程△H＞0第4页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三☆从反应物和生成物具有的能量去考虑放热反应：E反>E生吸热反应：E反<E生能量反应过程反应物生成物ΔH放出热量能量反应过程反应物生成物ΔH吸收热量第5页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三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6页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三H2+Cl2=2HClΔH＝反应物总键能－生成物总键能（微观）从键能角度看：ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－431kJ/mol×2＝－183kJ/mol第7页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三反应物分子断键时吸收的能量☆从微观角度去考虑：化学反应的本质化学键的断裂与形成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8页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三∆H＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）∆H＝E（反应物的键能）－E（生成物的键能）判断反应热的大小第9页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三二、热化学方程式★能够表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。1、热化学方程式定义：a.表示参加反应物质的量.b.反应热的关系的化学方程式第10页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三热化学方程式△H写在方程式的右边，用空格隔开，△H值“-”表示放热反应，△H值“+”表示吸热反应。单位“kJ/mol”。2.△H与测定条件有关，没有标明是指25℃，101KPa3.系数只表示物质的量，可以是分数。4.要注明反应物和生成物的聚集状态，通常用s、l、g、aq表示固体、液体、气体、稀溶液，不用标“↓、↑”。5.△H的值要与化学计量数相对应（正比例）。6.正反应若为放热反应，则其逆反应必为吸热反应，二者△H的符号相反而数值相等。第11页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三注意①热化学方程式同乘以某一个数时,反应热数值也应该乘上该数;②热化学方程式相加减时,同种物质之间可以相加减,反应热也随之相加减;③将一个热化学方程式颠倒时,△H的“+”“-”号必须随之改变.第12页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三例题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/mol第13页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三而这些书写也是对的H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)

∆H=-92.3KJ/mol1212第14页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三反应热类型有燃烧热、中和热、溶解热等▲燃烧热∶２５oC、101kPa时，１mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位为KJ/mol。如常温常压下，１mol甲烷完全燃烧放出890.31KJ的热量，就是甲烷的燃烧热∶CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；

△H=－890.31KJ/mol第15页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三燃烧热1.燃烧热的的概念:在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。为什么指定温度和压强?

生成物不能继续燃烧C--CO2（g）S–SO2（g）H–H2O（l）单位:kJ/mol限定燃料的物质的量2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/mol思考:①C8H18的燃烧热是多少?

△H=－5518KJ/mol②1molC8H18燃烧时放出了多少热?5518KJ反应热类型有燃烧热、中和热、溶解热等第16页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三2.表示的意义：如:CH4的燃烧热为890.3KJ/mol.含义:在101KPa时,1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量.3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)

4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量Q放=n(可燃物)

×△HCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=－890.31KJ/mol第17页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三二、中和热1．定义：在稀溶液中，（强）酸跟（强）碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。2.中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ／mol3.要点：Ⅰ、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子Ⅱ、反应物：酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应Ⅲ、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内Ⅳ、放出的热量：57.3kJ/mol第18页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三燃烧热与中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化放热反应ΔHΔH<0,单位kJ/mol不同点反应物的量1mol可燃物不一定是1mol生成物的量不一定是1mol1molH2O反应热的含义101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量；强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kＪ/mol第19页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三盖斯定律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。

1.盖斯定律：2.换句话说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20页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三

有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。3、盖斯定律的应用方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质）然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。第21页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三1、能源就是能提供

自然资源，包括

等。2、我国目前使用的主要能源是

，是能不

。3、能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，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3.解决能源的办法是

，即开发

和节约

，提高能源的

。4.现在探索开发的新能源有

等，新能源的主要优势是

。能量

化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、生物能、风能、地热能、海洋(潮汐)能化石燃料

再生

开源节流

新的能源

现有能源

利用率

太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能

资源丰富，可以再生，污染少

三、能源第22页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三2、我国的能源状况如何？（1）目前使用的主要能源是何种能源？（2）我国的能源储量。（3）我国的人均能源拥有量。（4）近年来我国能源的总消费量与人均消费量情况。3、了解了我国的能源利用率，你有何感想？能源第23页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三讨论下列问题：1、能源、一级能源、二级能源例:下列属于一级能源的是：属于二级能源的是：A风能B电能C氢能D阳光E天然气ADEBC能源：能提供能量的资源一级能源：来自自然界未经转化的能源。二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。第24页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三6/28/2023反应热的计算第三节化学反应热的计算第25页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝－Q1kJ·mol-12H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH＝－Q2kJ·mol-1Q1等于Q2吗？Q1<Q2第26页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三A．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH12H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH2试比较下列各组焓变的大小：B．S(g)+O2(g)＝SO2(g)ΔH1S(s)+O2(g)＝SO2(g)ΔH2ΔH1>ΔH2ΔH1<ΔH2第27页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写

1.已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程式。

[例1]250C(1.01)(105)Pa下，1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-299.62kJ•mol-1解:1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量(32g)(9.35kJ/g)=299.62kJ

1mol硫粉在氧气中充分燃烧放出热量为：第28页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三

[练习1]250C(1.01×105)Pa下，4gCO在氧气中燃烧生成CO2，放出9.6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-134.4kJ•mol-12CO+O2=2CO22×28gQ9.6kJ4g解：

设2molCO燃烧放出的热量为Q2×28g:4g=Q:9.6kJ

Q=134.4kJ放热第29页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三2、求反应热的计算【例1】298K、101KPa时，将1.0g钠与足量的氯气反应，生成氯化钠晶体并放出17.87KJ的热量，求生成1mol氯化钠的反应热？kJ•mol-1第30页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三【例2】乙醇的燃烧热是△H=-1366.8kJ/mol，在25℃，101kPa时，1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？

第31页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三【例3】已知下列反应的反应热为：(1)CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol(3)H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol试计算下列反应的反应热：

2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)第32页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三第33页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三

[练习1]在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-572kJ•mol-

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ•mol-由1mol氢气和3mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。解：Q=(572kJ÷2)+(890kJ×3)=2956kJ第34页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三[练习2]按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题,已知：①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol②NH3(g)+H2O(l)=NH3·

H2O(aq)△H2=-35.1kJ/mol③HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)△H3=-72.3kJ/mol④NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ/mol⑤NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)△H5=？则第⑤个方程式中的反应热△H是________。根据盖斯定律和上述反应方程式得：

⑤=④+③+②-①，即△H5=+16.3kJ/mol第35页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三

[例]在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-

571.6kJ•mol-

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220kJ•mol-5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，求氢气和甲烷的体积比.解1：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为3：1

x+y=5

(571.6/2)x+2220y=3847

V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:13.求混合物的组成

x=3.75moly=1.25mol第36页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三

[例]在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ•mol-C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H=-2220kJ•mol-5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，求氢气和甲烷的体积比解2：1molH2燃烧放热571.6kJ/2=285.8kJ答：氢气和丙烷的体积比为3：1

1molC3H8燃烧放热2220kJ

1mol混合气

燃烧放热3847kJ/5=769.4kJH2285.8C3H42220769.41450.6483.631第37页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三你知道神六的火箭燃料是什么吗？练习：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：

①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/mol

②N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

2×②－①：第38页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三练习：已知下列各反应的焓变①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H=-1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H=-635.1kJ/mol③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变△H=178.2kJ/mol④=②＋③－①第39页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三练习：已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol

试计算④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH

【解】：根据盖斯定律，反应④不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应④能不能由①②③三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应④能不能分成①②③几步完成。①×2+②×4-③=④

所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/m第40页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.4kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=－283.0kJ/mol某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，求原混合气体中H2和CO的物质的量之比课堂练习4:1:1第41页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三已知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆矾分解的热化学方程式为：CuSO4•5H2O(s)==CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+Q1kJ/mol

室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则（）A．Q1>Q2B．Q1=Q2C．Q1<Q2

D．无法确定A盖斯定律的灵活应用课堂练习5:第42页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三备选练习题第43页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三课堂练习1、下列说法正确的是A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B.放热的反应在常温下一定很易发生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.吸热反应在一定的条件下也能发生CD第44页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三2.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45页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三3.1molC与1molH2O(g)反应生成lmolCO(g)和1molH2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H=__kJ/mol4.H—H键、N－H键、N≡N键的键能分别是436kJ/mol、391kJ/mol、946kJ/mol，则1molN2生成NH3的反应热为

，1molH2生成NH3的反应热为

。＋131.5-92KJ/mol-30.7KJ/mol练习第46页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三练习：在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=–572kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);H=–890kJ/mol由1mol氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。2066KJ第47页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝－Q1kJ·mol-12H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH＝－Q2kJ·mol-1Q1等于Q2吗？Q1<Q2第48页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三A．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH12H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH2试比较下列各组焓变的大小：B．S(g)+O2(g)＝SO2(g)ΔH1S(s)+O2(g)＝SO2(g)ΔH2ΔH1>ΔH2ΔH1<ΔH2第49页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三2H2(g)+O2g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。1、已知：2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。答:ΔH=-285.8kJ/mol不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具有的能量也不相同C(石墨s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-393.5kl/molC(金刚石s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-395.4kl/mol说明金刚石具有的总能量高，不稳定第50页，讲稿共55页，2023年5月2日，星期三2.25℃、101kPa下，C、H2、CH4、C2H4的燃烧热依次为－393.5kJ/mol、－285.8kJ/mol、－890.3kJ/mol、－1411kJ/mol，则下列热化学方程式书写正确的是C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)ΔH=-393.5kJ/mol2H2(g