专题一化学反应中的能量变化.ppt

专题一 化学反应中的能量变化,在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴随有能量的变化。,化学反应与能量,2010年、2011年北京市高考考试说明 通过化学键的断裂和形成，能说明化学反应中能量变化的原因 通过化学能与热能、化学能与电能的相互转化，认识常见的能量转化形式及其重要应用 能正确书写热化学方程式并根据盖斯定律进行有关计算,大于,小于,大于,小于,放出,吸收,一、放热反应和吸热反应,-,+,可燃物的燃烧； 酸碱中和反应； 大多数化合反应； 金属跟酸或水的置换反应； 物质的缓慢氧化,大多数分解反应； 盐的水解和弱电解质的电离； Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应； 碳和水蒸气、C和CO2的反应,习题6、12,判断是非 （a）吸热反应需要加热才能发生。 （b）放热反应不需要加热就能发生。 （c）需要加热的反应为吸热反应。 （d）不需要加热的反应为放热反应。,习题2,能量,反应过程,E1,E2,普通反应物分子,生成物分子,活化分子,活化能,活化分子变成生成物分子放出能量,该反应是放热反应,反应热E2-E1,吸收能量,习题14,二、化学反应的焓变 1.焓（H） 用于描述物质 的物理量。,具有的能量,2.反应热（焓变）（H） ,恒温恒压条件下.化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,此时的热效应等于焓变。,表示为 H=H（产物）,-H（反应物）,HE生成物 - E反应物=(键能)反应物-(键能)生成物,符号：H 单位：kJ/mol或kJmol-1,7.白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP akJmol-1、PO bkJmol-1、P=O ckJmol-1、O=O dkJmol-1。,根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是（ ） A（6a+5d4c12b）kJmol-1 B. （4c+12b6a5d）kJmol-1 C（4c+12b4a5d）kJmol-1 D（4a+5d4c12b）kJmol-1,A,考点一 化学键与反应热,11.化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是（ ） AN2(g)+3H2(g)=2NH3(1) H=2(a-b-c)kJmol-1 BN2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=2(b-a)kJmol-1,A,a-b,2(a-b),a-b-c,8.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1mol H-H键断裂时吸收热量为 A.920 kJ B.557 kJ C. 436 kJ D.188 kJ,32,如：2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol 表示： 。,三、热化学方程式,1.概念：表示参与化学反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。,2.意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。,2 mol氢气和1 mol氧气生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量,（1）注明反应条件：反应热与测定条件（温度、压强等） 有关。反应在25、101 kPa下进行的，可不注明。,3.书写：,（2）注明物质状态：常用s 、 l 、 g 、 aq分别表示固体、 液体、气体、溶液。 （3）注意符号单位：H应包括“+”或“-”、数字和单位 （kJ.mol-1）。 （4）注意守恒关系： 原子守恒、得失电子守恒、能量守恒。（H与化 学计量数相对应） （5）注意特殊反应： 表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的系数必 为1且燃烧产物应为稳定的产物。,（6）区别普通方程式：一般不注“”、“”以及“点燃”、 “加热”等。,习题14、16、17,判断热化学方程式的正误 “一看”：化学原理是否正确，如燃烧热的热化学方程式是否符合燃烧热的概念。 “二看”：状态是否标明。 “三看”：反应热H的符号是否正确。 “四看”：反应热的数值与化学计量数是否对应。,误区警示,H表示反应已完成的热量变化，与反应是否可逆无关。 如：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4 kJ/mol。,表示1 mol氮气和3 mol氢气完全反应生成2 mol氨气时放出92.4 kJ的热量。,习题1,kJ/mol,1,25、101 kPa,1,1,稀溶液,1,57.3,放热,下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是 （ ） C(s)+O2(g) CO2(g) H1 C(s)+ O2(g) CO(g) H2 S(s)+ O2(g) SO2(g) H3 S(g)+ O2(g) SO2(g) H4 H2(g)+ O2(g) H2O(l) H5 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) H6 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) H7 CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s) H8,考点二 反应热的大小比较,H1H2,H3H4,H5H6,H7H8,A. B. C. D.,C,习题3、4、5、10、15,四、盖斯定律,一个化学反应在一定条件下无论是一步完成还是分几步完成，反应的总热效应相同。 根据盖斯定律，将化学方程式可以像代数式那样相加或相减，相应的反应热也相加或相减。对解决未知反应的热效应非常有用。,习题9、14、15、17,1.从宏观上分析，反应热的形成原因是反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的相对大小；从微观上分析，反应热形成原因是断键时吸收的热量与成键时放出的热量的相对大小，注意从图示上去理解。,反思感悟,2.热化学方程式是表示反应已完成的数量。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 3.从能量角度比较物质的稳定性：物质本身具有的能量越高，其稳定性越差。,Exe1:298K时，取1molN2和3molH2放在一个密闭容器中发生如下反应：,N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g) ; H= -92.4KJ/mol,(1)在该温度下，在催化剂存在时进行反应，测得反应热总是小于92.4KJ，其原因是 ；,(2)若测得反应放出的热量为69.3KJ，则N2的转化率 为多少？,75%,中和反应反应热的测定,【实验目的】测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应,【实验装置】量热计用于测定反应热的仪器,【实验步骤】,1.用量筒量取50mL0.50mol/L的盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量酸的温度，记录在表中(tHCl)。,2.用另一支量筒量取50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液，并用温度计测量氢氧化钠溶液的温度，记录在表中(tNaOH) 。,3.把量筒中的氢氧化钠溶液一次倒入盛有盐酸的烧杯中，随即盖上泡沫塑料板(套有温度计和环形玻璃搅拌棒)，并用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，准确读出混合液的最高温度，计为终止温度，记录在表中。,4.重复实验三次。,中和反应反应热的测定,【数据处理】,1.取三次测量所得数据的平均值作为计算依据。,中和反应反应热的测定,1在做中和反应反应热的测定实验中，使用下列用品不是为了减小实验误差的是( ) A碎泡沫塑料 B环形玻璃搅拌棒 C小烧杯底部垫泡沫塑料 D两个量筒,D,中和反应反应热的测定,2在做中和反应反应热的测定实验时，应使用的仪器组合正确的是( ) 天平 量筒 烧杯 滴定管 温度计 试管 酒精灯 A B C D全部,B,中和反应反应热的测定,3.中和热的测定实验的关键是要比较准确地配制一定的物质的量浓度的溶液，量热器要尽量做到绝热；在量热的过程中要尽量避免热量的散失，要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化。回答下列问题： （1）中学化学实验中的中和热的测定所需的玻璃仪器有：_，在大小烧杯之间填满碎泡沫（或纸条）其作用是_。结合日常生活的实际该实验也可在_中进行。 （2）该实验常用050 molL1 HCl和055 molL1的NaOH溶液各50 mL。NaOH的浓度大于HCl的浓度作用是 _。 （3）若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似为1 g/cm3，中和后生成的溶液的比热容C=418 J/（g），则该中和反应放出热量为_kJ（填表达式），生成1molH2O时的反应热 H=_ kJ/mol（填表达式）。,环形玻璃搅拌棒、烧杯、温度计、量筒,保温、隔热、减少实验过程中热量的损失,保温杯,确保盐酸完全被中和,0418（t2t1）,-,能源,分类：,1、按开发与利用状况分,常规能源：现在已被我们普遍使用的能源被称为常规能源。 如：煤、石油、天然气、水能等。,新能源：近几十年才开始被利用或正在研究使用的能源被 称为新能源。 如：太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。,在讨论能源问题时，主要指的是 常规能源,2、按属性分,可再生能源：是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。 主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。,不可再生能源：经过千百万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为不可再生能源。 如：煤炭、石油、天然气等。,能源,分类：,3、按转换传递过程分,一级能源：自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源。 如：原煤、原油、天然气、太阳能、水力、潮汐能、地热能、生物质能、风能、海洋温差能等。,二级能源，需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。 如：电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等。,能源,分类：,变式演