高中化学选修4第一章

第一章化学反响与能量第一节、化学反响与能量的变化化学反响特征：①生成新物质②

变化热能电能光能能量热能热能吸热反响放热反响反响物的能量之和生成物的量能之和反响物的能量之和生成物的量能之和化学反响同时遵守两大守恒一、焓变反响热①焓(H)：.②焓变(△H)：1、焓变反响热③反响热物质所具有的能量①常见的吸热反响常见的放热反响二、反响热的分析方法②。从焓变的角度ΔH=H生成物－H反响物二、反响热的分析方法③。从能量的角度能量能量反应物反应物生成物生成物反应过程（I）反应过程（II）反响热〔△H〕=生成物的总能量-反响物的总能量二、反响热的分析方法④从化学键的角度分析化学反响的实质：旧键断裂：

能量新键形成：

能量旧键的断裂，新键的形成破坏1mol化学键所吸收的能量(或形成1mol化学键所放出的能量)。键能：二、反响热的分析方法物质能量越低,那么物质越稳定，键能越大，那么物质越稳定

ΔH=E断键吸收－E成键放出②从化学键的角度分析二、反响热的分析方法小结求反响热的方法从焓变角度看：ΔH＝生成物的焓－反响物的焓从能量的角度看：ΔH＝生成物能量－反响物能量从键能角度看：ΔH＝反响物总键能－生成物总键能放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”能量越低,物质越稳定，键能也越大

例1：1molC与1molH2O(g)反响生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反响的反响热为△H= 。练习例2：拆开lmolH—H键、lmolN－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946KJ，那么1molN2和3molH2完全生成NH3的反响热为 ；1molH2生成NH3的反响热为：；200ºC101kP二、热化学方程式例1：在200ºC、101kP时，1molH2与碘蒸气作用生成HI的反响，科学文献上表示为：指明反响条件指明物质的状态指明物质的量与热量的关系H2(g)+I2(g)2HI(g)△H=-14.9KJ/mol这个方程式与我们通常所见的方程式有何不同？指明反响物与生成物的同时，还指明了：★书写热化学方程式的本卷须知1、化学方程式的

边写上△H，用

隔开，△H：吸热用“+”，放热用：“－”，单位是kJ/mol1、热化学方程式能表示参加反响物质的量和反响热的关系的化学方程式2、热化学方程式需注明测定时的温度和压强。对于25℃101kPa时进行的反响可不注明。热化学方程式作用：既能表示化学反响中的物质变化，也能表示化学反响中的能量变化。H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa例2∶在250C、101KPa时，有两个由氢气和氧气化合成1mol水的反响，一个生成气态水，一个生成液态水，其热化学方程式可表示为∶H2〔ｇ〕+1/2O2〔ｇ〕=H2O〔g〕△H=一241.8KJ/molH2〔ｇ〕+1/2O2〔ｇ〕=H2O〔l〕△H=一285.8KJ/mol请同学们分析为什么二者的产物同样是水，而释出的能量却不同？3、相同化学反响中物质状态不同，反响热也不同，所以热化学方程式中物质后面要标明物质的状态s(固体)、l(液体)、g(气体)、aq(稀溶液)1g液态水1g气态水能量增加熔化蒸发1g冰吸收能量吸收能量同一物质，能量：固体<液态<气态例2∶在250C、101KPa时，有两个由氢气和氧气化合成1mol水的反响，一个生成气态水，一个生成液态水，其热化学方程式可表示为∶H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol4、热化学方程式中各物质的计量数仅表示该物质的——————，所以，可以用分数表示。⑤ΔH的数值与反响的计量数成比例；计量数加倍，ΔH——。既相同化学反响，ΔH可能不同⑦可逆反响向逆向进行时，反响热与正反响数值————，符号————。⑥不需要注明反响的条件。不用↑或↓符号。不变改变★书写热化学方程式的本卷须知例题当1mol气态H2与1mol气态Cl2反响生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量,请写出该反响的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=-184.6KJ/mol写出以下反响的热化学方程式课堂练习1、1molN2(g)与适量O2(g)反响生成NO(g)，需吸收68kJ的热量；2、2molCu(s)与适量O2(g)反响生成CuO(s)，放出314kJ热量；3、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。4、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。5、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/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?6、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=–572kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);H=–2220kJ/mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，那么氢气和甲烷的体积比为(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H1=-Q1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，△H2=-Q2kJ/mol例题1、比较Q1和Q2的大小、△H1和△H2的大小Q1﹥Q2△H1

＜△H2注意：热量比较比数值，△H比较带符号2、已知某温度下的热化学方程式：2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)△H=-197kJ/mol试写出SO3分解的热化学反应方程式。中和反响反响热的测定中和反响反响热的测定1、中和热稀溶液中,酸与碱反响生成1molH2O所时释放的热量。②表示方法：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ/mol①强酸与强碱反响的中和热都相同，均约为57.3kJ/mol。用以下物质的反响来测定中和热，测得的结果与反响比较,大小关系如何？中和热△HA.稀硫酸与NaOH稀溶液B.浓硫酸与NaOH稀溶液C.稀硫酸与NaOH固体D.稀醋酸与NaOH稀溶液H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ/mol中和热与强酸、强碱的类别关。任何中和反响的中和热都相同。但是反响热可能不同。有浓酸或固体碱参加的中和反响，其反响热的数值都小于57.3kJ/mol，热效应大于57.3KJ,有弱酸或弱碱参加的反响，其反响热的数值都大于57.3kJ/mol,热效应小于57.3KJ强酸和强碱在稀溶液里反响的热化学方程式可表示为：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1：CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q1kJ·mol－1HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q2kJ·mol－1上述均是在溶液中进行的反响，Q1、Q2的关系正确的选项是()A．Q1＝Q2＝57.3B．Q1>Q2>57.3C．Q1<Q2＝57.3 D．无法确定反响：①101kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ/mol；②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol。以下结论正确的选项是()A．稀硫酸与稀NaOH溶液的中和热为57.3kJ/molB．稀硫酸与稀NaOH溶液反响的中和热为－57.3kJ/molC．①的反响热为221kJ/molD．稀醋酸与稀NaOH溶液反响生成1mol水，放出57.3kJ热量中和反响反响热的测定2、中和热的测定原理：△H=m.c.△t/n(H2O)比热容C=4.18J/(g.ºC)0.0418kJ//(g.ºC)m:溶液的总质量Δt反响前后的温度差。实验用品：大烧杯、小烧杯、温度计、量筒、泡沫塑料、环形玻璃搅拌棒0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液(3)实验步骤：练习1：0.50mol/L盐酸与0.55mol/LNaOH溶液在图示的装置中进行中和反响。通过测定反响过程中所放出的热量可计算中和热。答复以下问题：〔1〕从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是。〔2〕烧杯间填满碎纸条的作用。〔3〕大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值〔填“偏大”“偏小”“无影响”〕。H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol，计算以下反响中放出的热量。〔1〕用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反响，放出热量为kJ。〔2〕用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反响，放出的热量〔大于、小于、等于〕57.3kJ，理由是。小于醋酸是弱电解质，只是少局部电离，发生电离时要吸热，中和时放热较少中和反响的反响热的测定实验中要注意以下问题1、大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？为了到达保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。

2、测量酸的温度后，为何要用水冲洗干净温度计上的酸？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？因为该温度计还要用来测碱液的温度，假设不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反响而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，假设倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。中和反响的反响热的测定实验中要注意以下问题.3、酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？4、实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？假设用HCl过量行吗？为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使碱稍稍过量。假设使盐酸过量，亦可。反响热可分为多种，如燃烧热，中和热，溶解热等。2、燃烧热能源一、燃烧热1.燃烧热的概念:

2、燃烧热能源在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?限定燃料的物质的量单位:kJ/mol稳定的氧化物完全燃烧燃烧热△H<0。物质在O2中燃烧。文字表达燃烧热,可用“正值”或“△H”两种方法表示。例如：CH4的燃烧热为890.3KJ/mol或△H=－890.3KJ/mol.2C8H18〔l〕+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/molC8H18的燃烧热是多少?

(1)H2(g)+½O2(g)=H2O(g)∆H=-241.8kJ/mol

(2)H2(g)+½O2(g)=H2O(l)∆H=-285.8kJ/mol(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)∆H=-571.6kJ/mol

哪一个是H2的燃烧热？————★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ΔH不同点反应物的量

生成物的量反应热的含义

酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反响中和热大致相同,均约为57.3kJ/mol1mol反响物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同10g硫磺在O2中完全燃烧生成气态SO2，放出的热量能使500gH2O温度由18℃升至62.4℃；那么硫磺的燃烧热为，热化学方程式为。二、能源

化石燃料〔煤，石油，天然气〕，阳光，风力，流水，朝汐以及柴草等

1.定义：能提供能量的自然资源能源包括能源化石燃料——煤、石油、天然气阳光风力流水潮汐柴草……蕴藏量有限不能再生污染严重太阳能氢能风能地热能海洋能生物质能资源丰富可以再生污染少提高能源利用率燃料的充分燃烧能源的分类：能否再生可再生不可再生煤，石油，天然气水，电，风能，太阳能等是否常规常规能源新能源化石燃料，水，电太阳能，氢能，风能，地热能，海洋能，生物能等中国现在的能源构成煤76.2%石油16.6%水电5.1%天然气2.1%C(s)+O2(g)=CO(g)△H=？

如何测定△H①能直接测定吗？②假设不能直接测，怎么办？想一想?化学反响中反响热〔△H〕与反响途径有关系吗？1840年瑞士化学家盖斯通过大量实验事实证明，不管化学反响是一步完成或分几步完成，其反响热是相同的。能量生成物反应物化学反响的反响热只与反响体系的始态和终态有关，而与反响的途径无关。一、盖斯定律化学反响不管是一步完成还是分几步完成，其反响热〔△H〕总是相同的。第三节化学反响热的计算化学反响的反响热只与反响体系的始态和终态有关，而与反响的途径无关。BA阅读教材P12：①C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol②CO(g)+O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/molC(s)+1/2O2(g)==CO(g)反响的反响热ΔH3=?例1、查燃烧热表知：①C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金刚石，s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol盖斯定律的应用写出石墨变成金刚石的热化学式方程(25℃,101kPa时)应用盖斯定律需要注意的问题:1.△H只与反响体系的始态和终态有关始态ΔH1终态aΔH2ΔHbcΔH5ΔH4ΔH32.计量数的变化与反响热数值的变化要对应方法：先确定目标方程式，然后对热化学方程式同侧相加，异侧相减，消去“过渡物质”，根据目标方程式计量数扩大或缩小几倍，且反响热也相应的扩大或缩小几倍已知①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=－870.3kJ/mol②C(s)＋O2(g)=CO2(g)△H2=－393．5kJ／mol③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H3=－285.8kJ/mol求：2C(s)+2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)△H=？例2：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6KJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0KJ/mol求：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=?例3：①CO(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

计算:2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH讨论2.在同温同压下，以下各组热化学方程式中△H1＞△H2的有()A、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；△H12H2(g)+O2(g)=2H2O(1)；△H2B、S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H1S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H2△H1＞△H2的是()C、C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；△H1C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H2D、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；△H1

1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)；△H2同素异形体相互转化但反响热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反响热很困难。：①P4(白磷、s)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2kJ/mol②P(红磷、s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H2=-738.5kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式。

:Zn(s)+1/2O2(g)＝ZnO(s)ΔH=-351.1kJ/molHg(l)＋1/2O2(g)＝HgO(s)