化学反应与能量的变化.ppt

1、开始,考点1,考点2,考点1,反应热 焓变,1.任何化学反应不仅有物质变化还有能量变化，能量变化主要表现为 的变化，也有光能、声能的变化等。在一定温度和压强下，反应吸收或放出的热量称为 ，若反应在一定的压强下进行，反应热又称为 ，符号为 ，单位为 。 2.反应热与化学键的关系 化学反应是拆开化学键和形成化学键的过程，拆开化学键吸收能量，形成化学键放出能量，例如H2Cl2=2HCl,拆开1 mol H2分子需要436 kJmol-1，拆开1 mol Cl2需要243 kJmol-1,形成1 mol HCl放出 kJmol-1，则该反应的反应热为放出184.6 kJmol-1或者H= 。 H=反应

2、物的总键能-生成物的总键能,热量,反应热,焓变,H,kJmol-1,431.8,-184.6 kJmol-1,3.吸热反应和放热反应 (1)放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量（见图甲）。H 0。 (2)吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量（见图乙）。H 0。,4.燃烧热与中和热 (1)燃烧热 概念：在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用表示。 注意：完全燃烧，是指物质中下列元素完全转变成对应的物质：C ，H ，S 等。,kJmol-1,CO2,H2O(l),

3、SO2,表示的意义：例如C的燃烧热为393.5 kJmol-1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧放出393.5 kJ的热量。 (2)中和热 概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 mol H2O，这时的反应热叫中和热。 中和热可表示为： 。 若在反应过程中还伴有其他热效应（如生成沉淀、固体溶解或浓溶液稀释、弱电解质的电离等），则放出的热量不再等于中和热，如稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，因醋酸的电离要吸热，放出的热量小于57.3 kJ。 中和热的测定：中和热测定实验需要的仪器有大小不同的烧杯、量筒、 。 ，需要测量的数据有开始酸碱的温度（计算酸碱温度的平均值）和

4、反应后混合液的温度，反应放出的热量计算式为Q=mcT（注：T（K）=T（）+273.15 c=4.18 JK-1g-1），实验中使酸或碱过量的原因是保证反应完全，使测得的热量值准确，若用50 mL 0.5 molL-1的盐酸和50 mL 0.55 molL-1的NaOH溶液反应和用60 mL 0.5 molL-1的盐酸和60 mL 0.55 molL-1的NaOH溶液反应放出的热量 （填“是”或“不”）相同,中和热 （填“是”或“不”）相同。理由是 。,H+（aq）+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3 kJmol-1,放出的热量与反应的酸碱的量有关，但中和热是1 mol H与1 mo

5、l OH-完全反应放出1 mol H2O(l)时的热量,温度计,环形玻璃搅拌棒,不,是,5.能源 重要的化石燃料： 、 、 。 煤作燃料的利弊问题：从资源蕴藏、开采、运输、资源综合利用及环保等方面分析。新能源的开发：最有希望的新能源是 、 和 、 、 等。,煤,石油,天然气,太阳能,氢能,风能,地热能,海洋能,生物质能,1.下列说法正确的是 （ ） A.物质发生化学变化都伴随着能量变化 B.任何反应中的能量变化都表现为热量变化 C.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D.即使没有物质的变化，也可能有能量的变化,A、D,一、放热反应、吸热反应判断 1.根据具体化学反应实例判断 (1)常见的放热反

6、应：所有可燃物的燃烧、所有金属与酸的反应、所有中和反应、绝大多数化合反应、少数分解反应、多数置换反应、某些复分解反应。,(2)常见的吸热反应：极个别的化合反应（CO2和C的反应）、绝大多数的分解反应、少数置换反应C+H2O(g)、Fe+H2O(g)、某些复分解反应（铵盐与强碱的反应），盐类的水解。 2.根据反应物和生成物的相对稳定性判断：由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应，反之为释放能量的反应。 3.根据反应条件判断，凡是持续加热才能进行的反应一般就是吸热反应，反之，一般为释放能量的反应。 4.根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断，若反应物的总能量大于生成物的总能量，反应时释放能

7、量，否则吸收能量。 5.溶解热：浓硫酸、强碱、强碱的碱性氧化物溶于水时放热，铵盐溶于水吸热。 特别注意：反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无关，反应需要加热的反应不一定是吸热反应，常温下就反应的不一定是放热反应。 二、燃烧热、中和热、反应热的关系 三者既有联系又有区别，燃烧热和中和热都是正值，并且都是定值，反应热既有正值又有负值，符号不表示大小而表示吸热或放热，反应热随反应物的物质的量变化而变化。,例如：C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJmol-1，碳的燃烧热是393.5 kJmol-1。H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol-1，中和热为57.

8、3 kJmol-1。 特别注意：(1)燃烧热和中和热用H表示带“-”,用文字表达不带“-”。(2)在反应：2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H1a kJmol1中，2 mol H2燃烧生成气态水放出的热量为a kJ，该反应的H是 a kJmol1,注意单位。,【例1】已知25 、101 kPa时，乙烯和乙炔（C2H2）燃烧的热化学 方程式分别为： C2H4（g）+3O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l） H=-1411 kJmol-1 2C2H2（g）+5O2（g）=4CO2（g）+2H2O（l） H=-2600 kJmol-1 又知燃烧时火焰的温度乙炔高于乙烯。据此，下列说法正确的

9、是 （ ）,A.25 、101 kPa时，1 mol乙烯完全燃烧生 成气态产物时，放出的热量多于1411 kJ B.等质量的乙烯和乙炔完全燃烧，乙炔放热多 C.乙炔的燃烧热为2600 kJmol-1 D.乙烯燃烧的能量变化如图所示,【解析】A错，乙烯燃烧生成气态水时，由于液态水吸收热量转化为气态水，放出的热量小于1411 kJ；B错，等质量的乙烯、乙炔完全燃烧，乙烯放出的热量多；C错，乙炔1 mol完全燃烧放出的热量为其燃烧热，应为1300 kJmol-1。,【答案】D,1.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 （ ） A.生成物能量一定低于反应物总能量 B.放热反应的反应速率总是大于吸热

10、反应的反应速率 C.由盖斯定律，可计算某些难以直接测定的反应焓变 D.同温同压下，H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条 件下的H不同,考点2,热化学反应方程式,1.概念 将一个化学反应的 变化和反应的 变化同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式。 如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H(273 K)=-571.6 kJmol-1表示的含义是 。 2.书写注意事项 (1)在各物质的后面用括号注明 ，一般用英文字母 、 、 分别代表物质的气态、液体、固态，水溶液中的溶质则用 表示。但不用“”“”(因已注明状态)。 (2)在H后要注明 ，因为在不同的 下进行同一个反应，

11、其反应的 是不同的。若为298 K，可以省略。 (3)标明H的 ：吸热表示为 ，放热表示为 。,“-”,物质,能量,一定温度和压强下2 mol H2与1 mol O2完全反应生成2 mol液态水放出热量571.6 kJ,物质的状态,g,l,s,aq,温度,温度,反应热,“+”、“-”,“+”,(4)H的单位为 。其中，每mol表明参加反应的各物质的物质的量与热化学方程式中各物质的系数相同。 (5)热化学方程式的系数指的是反应中各物质的 ，并不表示物质的分子或原子数，可以是 数，也可以是 数，若各物质的系数加倍，则H的 也加倍。若反应逆向进行，则H 改变，但 不变。,数值,kJmol-1,物质的

12、量,整,分,数值,正负号,2.红磷（P）和白磷（P4）均为磷的同素异形体。已知： 两者在氯气中燃烧，均有白色烟雾产生； P4（s）+5O2（g）=P4O10（s） H1=-2983.2 kJmol-1 P（s）+5/4O2（g）=1/4P4O10（s）H2=-738.5 kJmol-1 (1)写出红磷在氯气中燃烧的化学方程式 。 (2)写出白磷转化为红磷的热化学方程式 ， 由此可知，红磷比白磷 （填“稳定”或“不稳定”）。,P4（s）=4P（s） H=-292.2 kJmol-1,稳定,影响反应热大小的因素 (1)反应热与测定条件（温度、压强等）有关。不特别指明，即指25 ，1.01105 P

13、a（101 kPa）测定的。中学里热化学方程式里看到的条件（如点燃）是反应发生的条件，不是测量条件。 (2)反应热的大小与物质的聚集状态有关。反应物越是气态产物越是液态反应放出的热量越大，但H越小。 (3)反应热的大小与物质的计量数有关。 (4)与反应的产物有关，如碳燃烧生成CO2比生成CO放出的热量多，但H小。 (5)与物质的稳定性有关，所生成的物质越稳定放出的热量越多或吸收的热量越少。 (6)与金属性、非金属性的强弱有关，非金属性越强，得到电子形成阴离子放出的能量越大，金属性越强失去电子吸收的能量越小。,【例2】下列有关热化学方程式的叙述正确的是 （ ） A.已知2H2(g)O2(g)=2

14、H2O(l) H571.6 kJ/mol，则氢 气的燃烧热为285.8 kJ/mol B.已知C(石墨，s)C(金刚石，s) H0，则金刚石比石墨稳定 C.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的 热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为： NaOH(aq)CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l) H57.4 kJ/mol D.已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g) H1；2C(s)O2(g)= 2CO(g) H2，则H1H2,A,【解析】石墨转化为金刚石是吸热反应，金刚石能量高，石墨比金刚石稳定，B不正确；醋酸反应过程中继续电离，电离吸收热量，C不正确；碳完全燃烧生成CO2比不完全燃烧生成CO放出的热量多，但是其反应热H是负值，故H1H2，D不正确。,2.如图，a曲线是298 K、101 kPa时N2与H2反应过程中能量变化的 曲线图，下列