《化学变化中的能量变化》

高一化学第一学期

4.2化学变化中的能量变化化学反应中的热效应反应的热效应：反应时放出或吸收的热量放热反应：有热量放出的化学反应+Q吸热反应：有吸收热量的化学反应-Q简单反应中的热效应：C+O2CO2+Q2H2+O22H2O+Q点燃点燃▲反应物只有单质参与的化合反应往往是放热反应化学反应中的热效应CaCO3CaO+CO2↑

-Q△▲分解反应往往是吸热反应C+CO2CO

-Q高温▲有化合物参与的化合反应，放热或吸热都有可能NaOH+HClNaCl+H2O+Q△▲酸碱中和反应一定是放热反应化学反应中的热效应反应物的总能量生成物的总能量从外部吸收能量生成物的总能量反应物的总能量向外部放出能量

当反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生吸热反应

当反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应化学反应中的热效应化合反应中，生成相等物质的量的生成物时放出的热量越多，生成物的热稳定性就越好。H2O：+241.8KJ/molH2S：+20.1KJ/mol热稳定性：H2O>H2SHF：+271.1KJ/molHCl：+92.3KJ/molHBr：+36.4KJ/mol热稳定性：HF>HCl>HBr>HI热化学反应方程式热化学反应方程式：表示反应放出或者吸收热量的化学方程式2H2+O22H2O点燃2H2（g）+O2（g）2H2O（l）+571.6KJ①②思考：热化学反应方程式与普通化学反应方程式有哪些区别？热化学反应方程式区别：热化学反应方程要在末端注明放出（+）或吸收（-）热量的具体数值，热量单位用J或者KJ表示热化学反应方程式一般不需要注明反应的条件热化学反应方程式中，任何物质都需要注明其聚集状态

S—固体；l—液态；g—气态★

热化学反应方程式中的计量数（系数）与普通化学方程式的意义不同。普通化学方程式中的计量数可以表示参与反应的分子数等；但是热化学反应方程式中的系数只表示参与反应的物质的量热化学反应方程式①表示，2个氢气分子与1个氧气分子通过点燃可以生成2个水分子②表示，2mol氢气与1mol氧气反应可以生成2mol液态水，并放出571.6KJ热量如何将反应：C（s）+H2O（g）→CO（g）+H2（g）

-131.3KJ用文字描述其意义？1mol焦炭与1mol水蒸气反应，生成1mol一氧化碳和1mol氢气，并需要吸收131.3KJ的热量热化学反应方程式如何将文字描述改写为热化学反应方程式：根据已知条件写出化学反应方程式注明各物质聚集状态在末端注明反应放出/吸收的热量及其具体数值例题：2mol铜与1mol氧气反应，生成2molCuO，放出热量314KJ练习：2mol氨气分解，生成氮气与氢气，需要吸收热量92.38KJ2NH3（g）→N2（g）+3H2（g）

-92.38KJ热化学反应方程式热化学反应方程式的特点：1.热化学反应方程式的计量数可以是分数H2（g）+1/2O2（g）→H2O（l）+285.8KJ2.即便反应物与生成物完全相同，但若聚集状态不同，反应的热效应也会不同！2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）

+571.8KJ2H2（g）+O2（g）→2H2O（g）

+483.6KJ①②发生三态变化会伴随着能量变化，从气态变化到液态需要放热热化学反应方程式3.如果一个反应逆向也能进行，那么它们的热效应相反，但是数值相同C（s）+H2O（g）→CO（g）+H2（g）

-131.3KJCO（g）+H2（g）→C（s）+H2O（g）

+131.3KJ4.对于同一个反应（物质聚集状态都相同），如果计量数成倍的增加，那么吸收或放出的热量也成倍的增加C（s）+H2O（g）→CO（g）+H2（g）

-131.3KJ1/2C（s）+1/2H2O（g）→1/2CO（g）+1/2H2（g）

-65.65KJ热化学反应方程式5.一个化学过程，总的热效应可以叠加①+②：C（s）+O2（g）→CO2（g）

+Q①：C（s）+1/2O2（g）→CO（g）

+110.4KJ②：CO（g）+1/2O2（g）→CO2（g）

+283.1KJQ=（+110.4KJ）+（+283.1KJ）=+393.5KJ热化学反应方程式在相同的温度下，有下列三个热化学方程式：①2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)+Q1②2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)+Q2③H2(g)+1/2O2(g)→H2O(g)+Q3则Q1，Q2，Q3的大小关系是:（）A．Q1＝Q2＝Q3B．2Q3＝Q2＜Q1

C．Q3＜Q2＜Q1D．2Q3＝Q1＞Q2B热化学反应方程式热化学反应方程式的实际运用：1mol甲烷（g）在氧气中燃烧生成二氧化碳和水（l）会放出890.3KJ热量。那么标况下53.76L甲烷（g）燃烧可以产生多少热量？解：n（CH4）=53.76/22.4=2.4mol2.4x890.3=2136.72KJ燃料的充分利用热值：单位体积或单位质量的燃料燃烧所放出的热量热值越高越好如何做到燃料充分利用？燃料的充分燃烧方法：（1）空气的通入要适量（2）将固体燃料研磨成小颗粒2.热量的充分利用方法：使用热交换器燃料的充分利用氢气是一种优质能源原因：（1）H2燃烧的产物为水，对环境无污染（2）单位质量的H2燃烧热能相当巨大（3）H2作为燃料可以循环利用水煤气生产原理：C（s）+H2O（g）→CO（g）+H2（g）

-131.4KJ水煤气原电池原电池：将化学能转化为电能的装置实验：Cu-Zn原电池实验现象：①Zn片不断溶解；②Cu片上有气泡溢出；③灵敏电流计指针有明显偏转实验原理：

Zn失去电子被氧化成Zn2+进入溶液，而失去的电子则通过导线流向铜片，溶液中的H+再从铜片上获得电子并被还原为H2，于是电子的定向移动和溶液中溶液的自由移动就构成了一个回路产生电流原电池正极（+）负极（-）金属电子得失情况电子运动方向电流方向电极上发生的反应总反应Cu-Zn原电池：还原反应2H++2e→H2↑铜片锌片+e-e经导线负极正极经导线正极负极氧化反应Zn-2e→Zn2+2H++Zn→H2↑+Zn2+原电池形成原电池的条件：必须要有两块活泼性不同的电极★较活泼金属做负极，较不活泼的金属做正极★反应时负极金属不断消耗原电池的本质：氧化还原反应的一种形式KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活泼顺序表金属单质活泼性逐渐减弱*对应金属阳离子氧化性逐渐增强原电池2.需要有电解质溶液（水除外）3.要构成闭合回路通常将两块电极上端用导线连接起来，两块电极下端浸入电解质溶液中，依靠电子的定向移动和溶液中离子的自由移动产生电流CuZn稀硫酸CuCu稀硫酸CuZn蒸馏水CuZn酒精CuZn稀硫酸CuZn稀硫酸下列哪个是原电池？原电池原电池与电解池的区别：GCuZn稀硫酸PtPt饱和氢氧化钠1.本质区别：原电池：化学能→电能电解池：电能→化学能2.电解材料：原电池：较活泼金属与较不活泼金属电解池：白金电极或石墨电极原电池Gba稀硫酸电子方向

将铜片与锌片用导线连接后插入稀硫酸中构成原电池，下列说法正确的是：（）A.a是铜片，b是锌片B.a极上H+得到电子，发生氧化反应C.电流从a经导线流向bD.硫酸的浓度不会改变AC原电池CuZn稀硫酸CuZn

纯锌片和纯铜片按右图方式连接插入相同浓度和体积的稀硫酸中，一段时间后下列说法正确的是：（）两烧杯中铜片表面均无气泡产生两烧杯中的稀硫酸浓度变低了铜片的质量均不改变甲中Cu是正极，乙中Cu是负极甲乙BC原电池原电池原理的应用：制作干电池金属防腐蚀判断金属活泼性相对强弱有三种金属A、B、C，已知当A中混有C时，A先腐蚀；将A和B组成原电池时，电子从B流出，那么三种金属的活动顺序是什么？氧化还原反应氧化剂

+还原剂→还原产物

+氧化产物+e

化合价降低

被还原-e

化合价升高

被氧化常见的氧化剂和还原剂：氧化剂：F2、Cl2、Br2、O2、Fe3+、KMnO4（H+）、浓硫酸、浓硝酸还原剂：S2-、I-、H2、CO、Fe2+、H2S升失