专题一化学反应的能量变化

关于专题一化学反应的能量变化

我们知道，一个化学反应的发生除了会有新物质生成外，还会伴随着能量的变化。1、根据你所学习过的知识，总结出哪些是吸热反应，哪些是放热反应？2、化学反应为什么伴随着能量的变化？利用学过的知识分析，分别从微观角度、宏观角度。3、我们如何定量地描述一个化学反应到底释放或吸收了多少热量呢？第2页,共36页，2024年2月25日，星期天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放出热量能量反应过程反应物生成物吸收热量第3页,共36页，2024年2月25日，星期天2HH—HCl—Cl断开1molH－H键要吸收436kJ的能量。2Cl2H—ClH2+Cl22HCl断1molCl—Cl键要吸收243kJ的能量。形成2molH—Cl键要放出2×431kJ的能量。放出183kJ的能量第4页,共36页，2024年2月25日，星期天二、化学反应的焓变反应热：化学反应过程中所释放或吸收的热量符号：ΔH，单位：kJ/mol或kJ•mol-1焓：是与内能有关的物理量符号：H焓变：反应产物与反应物的焓值差符号：△H恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变ΔH＝H（产物）－H（反应物)ΔH＝产物能量－反应物能量从焓变角度看：从反应热角度看：1.焓和焓变ΔH=QP第5页,共36页，2024年2月25日，星期天放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”吸热反应物生成物焓反应过程△H＞0放热反应物生成物焓反应过程△H＜0第6页,共36页，2024年2月25日，星期天

反应热.焓变.键能的概念及其关系

(1)概念反应热

焓变键能

化学反应中吸收或者放出的热量。恒压条件下的反应热符号:ΔHΔH<0:放热反应

ΔH>0:吸热反应破坏1mol化学键所吸收的能量(或形成1mol化学键所放出的能量)第7页,共36页，2024年2月25日，星期天(2)三者的关系:ΔH=生成物的总能量－反应物的总能量ΔH=反应物键能的和－生成物键能的和例1：1molC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/mol。

例2：拆开lmolH—H键、lmolN－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为

1molH2生成NH3的反应热为

。

第8页,共36页，2024年2月25日，星期天2、热化学方程式：

表示化学反应与热效应关系的方程式叫热化学方程式。热效应与反应条件、反应物和生成物的状态、物质的量有关。我们认识了反应热，那么如何在化学方程式中正确反映其热量的变化？第9页,共36页，2024年2月25日，星期天通过以上两个例子，说明热化学方程式与一般的化学方程式的书写有什么不同？第10页,共36页，2024年2月25日，星期天热化学方程式与一般的化学方程式不同(1)书写热化学方程式要注明反应的温度和压强，(为什么？)而常温、常压可以不注明；(2)热化学方程式要标明物质的状态(3)方程式后要隔一空格标出反应热∆H，吸热为“＋”，放热为“－”，反应热数值要与化学式前系数对应；(4)方程式中的计量系数表示实际反应的物质的物质的量，可以是整数也可以是分数，若化学方程式中各物质的系数加倍，则△H的数值也加倍。第11页,共36页，2024年2月25日，星期天[交流研讨]已知在298K时,由氢气和氮气反应生成1molNH3(g)放热46.11kJ,将下列化学方程式写成热化学方程式。

第12页,共36页，2024年2月25日，星期天写出下列反应的热化学方程式课堂练习1、1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO

(g)，需吸收68kJ的热量；2、2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；第13页,共36页，2024年2月25日，星期天简易量热计示意图计算反应热需测定哪些数据？在实验中怎样准确测定这些数据？3.反应热的测定第14页,共36页，2024年2月25日，星期天自制简易量热计如何求算一个体系放出或吸收的热量呢？Q=-C(T2-T1)＝-C0m(T2-T1)C—热容，当物质吸收热量温度升高时，温度每升高1K所吸收的热量，称为该物质的热容；C0—比热容，单位质量物质的热容；T—热力学温度，也叫开尔文温度，单位为KT(K)=t(℃)+273.15.第15页,共36页，2024年2月25日，星期天

4，测定中和反应的反应热利用简易量热计测定室温下中和反应的反应热。1、向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T12、向250mL的烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，调节其温度，使之与量热计中盐酸的温度相同。3、快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度T2。4、假设溶液的比热等于水的比热并忽略量热计的热容，根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的反应热。用同样的方法分别测定KOH溶液与盐酸反应，NaOH溶液与硝酸反应的反应热。

中和热的测定实验第16页,共36页，2024年2月25日，星期天在测定过程中应注意什么问题(1)用保温性能好的仪器测量。(2)混合好后，迅速盖好装置盖子，减少热量的损失。(3)所用药品浓度的配制须准确,用强酸和强碱溶液,而且要是稀溶液。(4)宜用有0.1分刻度的温度计，读数尽可能准确，且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测的精度。(5)记录最高温度。第17页,共36页，2024年2月25日，星期天

测定中和反应的反应热第18页,共36页，2024年2月25日，星期天H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l)；=-57.3kJ/molH

在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol水时放出的热。研究条件：稀溶液反应物：酸与碱生成物及其物质的量：1mol

放出的热：57.3kJ/mol注：强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1molH2O放出的热小于57.3KJ/mol5，

中和热：第19页,共36页，2024年2月25日，星期天【提问】我们测得中和热数值如果不等于57.3kJ，你们认为造成误差的原因可能有哪些？

（1）量取溶液的体积有误差（2）药品的选用不当引起的误差（3）实验过程中有液体洒在外面（4）混合酸、碱溶液时，动作缓慢（5）隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差（6）测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。

……第20页,共36页，2024年2月25日，星期天［练习］50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（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是

。（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”）。（4）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量

（填“相等”“不相等”），所求中和热

（填“相等”“不相等”），简述理由：（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会

；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会

。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）第21页,共36页，2024年2月25日，星期天2024/4/246、燃烧热1）.燃烧热的的概念:在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。注：Ⅰ、在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物如:C→C02，H→H20(l)，S→S02等Ⅱ、燃烧热通常由实验测得Ⅲ、可燃物以1mol为标准进行测量Ⅳ、其他化学计量数常用分数表示Ⅴ、用文字表述燃烧热（中和热）时，不带负号；若用△H表示，则必须带负号。第22页,共36页，2024年2月25日，星期天2024/4/242）.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23页,共36页，2024年2月25日，星期天2024/4/245、注意：①燃烧的条件是在101kPa（一般省略）；②可燃物以1mol纯物质作为标准，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示；③物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧时的△H均为负值；④生成的产物是稳定的氧化物，C的燃烧热是指生成CO2，而不是CO；H2的燃烧热是指生成H2O(l)，而不是H2O(g)；H2S的燃烧热是指生成SO2。如：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=－285.8kJ/mol⑤燃烧的热化学方程式和燃烧热的热化学方程式、中和反应的热化学方程式和中和热的热化学方程式第24页,共36页，2024年2月25日，星期天【思考】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？第25页,共36页，2024年2月25日，星期天2024/4/24燃烧热与中和热的区别与联系ΔH<0,单位kJ/mol放热反应1mol纯物质1mol水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26页,共36页，2024年2月25日，星期天2024/4/243）、有关燃烧热的计算

例1：10g硫磺在氧气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℃，则硫磺的燃烧热为

，热化学方程式为

（已知每克水温度每升高1℃所需热量为4.18J）第27页,共36页，2024年2月25日，星期天2024/4/242H2(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（参照P7），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=-393.5kJ/molC(金刚石s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-395.0kJ/mol说明金刚石具有的总能量高，不稳定第28页,共36页，2024年2月25日，星期天2024/4/243、下列各组物质的燃烧热相等的是：（）A.碳和一氧化碳B.1moL碳和2moL碳C.1moL乙炔和2moL碳D.淀粉和纤维素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)=-285.8kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)=-241.8kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)=-483.6kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)=-571.6kJ/molH4.已知热化学方程式：则氢气的燃烧热为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿285.8kJ/mol第29页,共36页，2024年2月25日，星期天2024/4/24练习：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？判断依据是什么？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)＋1／2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/molE.H2(g)＋1／2O2(g)=H2O(g)ΔH=－241.8kJ/mol第30页,共36页，2024年2月25日，星期天2024/4/24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1、能源就是能提供

自然资源，包括：

2、我国目前使用的主要能源是

，是不能

。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

。化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、生物能、风能、地热能、海洋(潮汐)能利用率

太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能

三、能源第31页,共36页，2024年2月25日，星期天2024/4/24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32页,共36页，2024年2月25日，星期天2024/4/24选择