第一章 第一节_焓变_反应热_热化学方程式.ppt

1、“给我一个支点和一根足够长的杠杆，我可以撬动地球！” 推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢？,思考,第一节 化学反应与能量变化,第一章 化学反应与能量,我们知道：一个化学反应过程中，除了生成新物质外，还有,能量变化,热能,电能,光能,当能量变化以热能的形式表现时,分为,放热反应,吸热反应,回 忆,所有的燃烧反应 所有的中和反应 大多数化合反应 活泼金属与水、酸、碱的反应,大多数分解反应如：CaCO3高温分解 强碱与铵盐、Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl 以C、H2 、CO为还原剂的氧化还原反应,你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？哪些是吸热反应？,放热反应,吸热反应,为什么有的反应会

2、放出热量，有的需要吸收热量呢？,一个确定的化学反应，在发生过程中，是吸收能量还是放出能量，取决于,反应物的总能量与生成物的总能量的 相对大小。,问题探究一（宏观角度）,生成物,反应过程中能量变化曲线图：,生成物,反应物的能量之和 E反,生成物的能量之和 E生,（1）若E反 E生，,（2）若E反 E生，,放出能量,吸收能量,放热反应,吸热反应,规 律,化学反应的过程，可以看成是能量的“储存”或“释放”的过程,一 、反应热 焓变,1、反应热：,化学反应过程中放出或吸收的热量叫做化学反应的反应热.,2、焓：,影响因素：,物质本身的性质,物质的状态：g l s,压强：PH,温度：TH,与内能有关的物理

3、量,符号：H,物质的量,符号：,单位：,在恒压的条件下，若化学反应中物质能量的变化全部转化为热能，则焓变等于该反应的反应热。,思考：焓变与反应热有什么关系？,H,kJ/mol 或kJmol-1,3、焓变：生成物与反应物的焓值差,H=H（生成物）- H（反应物）,表达式：,注意： 1、反应热是描述在一定温度下的化学反应前后的热量变化 2、任何化学反应都有反应热，表现为吸热反应或者放热反应 3、单位中的mol-1是与整个反应对应的，即反应热表示每摩尔反应放出或吸收的热量。,问题探究二（微观角度）,化学反应的本质是什么？,化学键的断裂和形成,旧键断裂需要 能量， 新键形成会 能量。,放出,吸收,化学

4、反应中能量变化的原因,旧键断裂 吸收能量,新键形成 放出能量,=,=,679kJ/mol,862 kJ/mol,679kJ/mol 862kJ/mol = 183kJ/mol,反应物的键能总和,生成物的键能总和,反应热,4、焓变与键能的关系,H =,反应物的键能总和,生成物的键能总和,例 1：1 mol C与 1 mol H2O(g) 反应生成 l mol CO(g) 和1 mol H2(g)，需要吸收131.5 kJ的热量，该反应的反应热为H = kJ/mol。,+131.5,例 2：拆开 1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、

5、946 kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为H= ，,92.0 kJ/mol,所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于,所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小,放热反应： 吸热反应：,H0或 H为“”,H0 或H为“”,放热,H0,吸热,H0,5、规定：,小 结,一、反应热、焓变,从物质能量角度看：,H生成物总能量反应物总能量,从键能角度看：,H反应物总键能生成物总键能,大于,大于,H0或H为“”,小于,小于,H0或H为“+”,键能越大，物质能量越低，物质越稳定；反之键能越小，物质能量越高，越不稳定。,思考,规定放热反应的H 为“”，是站在谁的角度？体系还是环境？,放热反

6、应中,环境,跟踪练习,1.下列叙述正确的是（ ） A.化学反应一定伴随热量的变化 B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热 C.若H0，则生成物的总键能高于反应物的总键能,C,2.已知：H + H H2； H = 436KJ/mol，则下列叙述正确的是（ ） A. H 原子的总能量高于 H2 的总能量 B. H 原子的总能量低于 H2 的总能量 C. H 原子比 H2分子稳定 D. H2分子比 H 原子稳定,A,D,2.氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中， 破坏1molHH键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol O = O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molHO键释放的能量为Q3kJ。

7、下列关系式中肯定正确的是 （ ） A. 2Q1 + Q2 4Q3 B. 2Q1 + Q2 4Q3 C. Q1 + Q2 Q3 D. 2Q1 + Q2 2Q3,B,3.将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质FeS。该现象说明（ ） A. 该反应是吸热反应 B. 该反应是放热反应 C. 铁粉和硫粉在常温下难以反应 D. 生成物硫化亚铁的总能量高于反应物 铁粉和硫粉的总能量,B,C,4下列过程中，需要吸收能量的是（ ） AH+H=H2 BH+Cl=HCl CI2I+I DS+O2=SO2,C,热化学方程式,H2(g)+I2(g)=2HI(g) H=1

8、4.9kJ/mol,200 101kPa,1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可。 普通化学方程式只包含物质变化一个部分。,物质变化,能量变化,表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式,H2(g)+I2(g)=2HI(g) H=14.9kJ/mol,200 101kPa,2、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于 25 101kPa时进行的反应可不注明。 普通化学方程式不需注明温度和压强。,3、热化学方程式需注明各物质的状态。 普通化学方程式不需注明物质的状态。,4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数,其H与系

9、数对应成比例。 普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=483.6kJ/mol,小结：书写热化学方程式的注意点,1、需注明反应的温度和压强； (在25 101kPa下进行的反应，可不注明) 2、注明反应物和生成物的状态；不写和 3、对于相同的反应，当化学计量数不同时，其H对应成比例。 4、要标明H的“+”或“-”值。逆反应与正反应的H数值相等，符号相反,例1：当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl，放出184.6 kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。,H

10、2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) H =184.6 kJ/mol,2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g) H =369.2 kJ/mol,例2：1mol N2(g) 与适量O2(g) 反应生成NO2 (g)，需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。,N2(g) + 2O2(g) = 2NO2 (g) H = + 68 kJ/mol,例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧 生成CO2和H2O时，放出445 kJ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 ) H = +

11、890 kJ/mol,B、CH4 2O2 CO2 H2O H = 890 kJ/mol,C、CH4 ( g ) 2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/mol,D、 1/2CH4 ( g ) O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = 890 kJ/mol,C,H = 445 kJ/mol,A,例4、已知在1105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是( ),A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g） H242kJmol1 B. 2H2（g）O2（g） 2H2O（

12、l） H484kJmol1 C. H2（g）1/2O2（g） H2O（g） H242kJmol1 D. 2H2（g）O2（g） 2H2O（g） H484kJmol1,练习：,A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=4b kJ/mol B. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) H=+2b kJ/mol C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=2b kJ/mol D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=+b kJ/mol,已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化

13、碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是,A,2、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol （2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol （3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol （4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol 则a、b、c、d的关系正确的是 。 A、a d 0 C、2a = b 0,C,4、一定质量的乙醇完全燃烧时放热Q，它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全

14、吸收得100g沉淀。求1mol乙醇完全燃烧的反应热。,实践活动 中和反应 反应热的测定,中和热的测定,实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热,学习重点 中和反应反应热的测定原理和方法。,实验用品 大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL） 温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液,实验步骤：阅读P4-5并回答问题,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？对此装置，你有何更好的建议？,答案：1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量

15、损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。,答：因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而放热使温度计测量碱的温度不准确，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。,2.温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？,议一议如果你所测得的数据不是57.3 kJ/mol，分析产生误差的原因可能有哪些？,可能的原因有： 1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL都会造成误差） 2.温度计的读数有误。 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，导致实验误差。 5.隔热装置不到位，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。,讨论下列问题,1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L