化学反应中的能量变化奥塞教案

1 / 9 化学反应中的能量变化奥塞教案 讲义三化学反应中的能量变化 一 .反应热 1.反应热的有关概念 化学反应中，既发生物质变化又发生着能量变化，热能是能量变化的表现形式之一。在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。反应热用 H 表示，单位为 kj/mol。 （ 1）在化学反应过程中，反应物总能量大于生成物总能量，总的变化过程是放热的叫放热反应， H 为 “ -” ，或H0 。 （ 3）化学反应不仅遵守质量守恒定律、电子守恒定律、而且也遵守能量守恒。反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热或者吸热，如果两者能量差比较接近，则放热或吸热不明显。 2.表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式既表明了化学反应中的物质变化（包括物质聚集状态的变化），又表明了化学反应中的能量变化。 二 .热化学方程式的意义和书写 1.热化学方程式与一般化学方程式的不同 2 / 9 （ 1）热化学 方程式各物质前的化学计量数表示的为物质的量而不是分子数，所以该计量数可以是整数，也可以是分数。 （ 2）热化学方程式中。必须注明各物质的聚集状态。 因为物质的聚集状态不同，所具有的能量不同，反应热也就不同。如： 2H2o（ g） +o2（ g） =2H2o（ g）； H= -/mol 2H2o（ g） +o2（ g） =2H2o（ l）； H= -/mol 热化学方程式不用表明 “” 和 “” 。 （ 3）热化学方程式中必需注明 H 以及 “+” 与 “ -” 。 书写热化学方 程式时除注意以上三点外，还需注明反应的温度和压强，因为 H 与温度和压强有关。但一般 H 数据是在 101kPa 和 25 时的数据，因此一般情况下不注明温度和压强，即默认情况下均为 101kPa和 25 。 （ 4）热化学方程式是表明已完成的数量。由于 H 与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学是前面的化学计量数必须与 H 相对应。如果化学计量数加倍，则 H 也要加倍。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。如： 如： c( 石墨 )+o2(g)=co2(g)H= mol 1 c( 金刚石 )+o2(g)=co2(g)H= mol 1 H2(g)+1/2o2(g)=H2o(g)H= mol 1 H2(g)+1/2o2(g)=H2o(l)H= mol 1 3 / 9 2H2(g)+o2(g)=2H2o(l)H= mol 1 H2o(g)=H2(g)+1/2o2(g)H=+mol 1 从 和 对比，可以看出写出晶形的必要性。 和 对比，可以看出写出状态的必要性。 和 对比，可以看出计量数不同的 热量变化。 和 对比，可以看出反应方向与热量的关系。 三 .燃烧热和中和热 1.燃烧热：在 101kPa时， 1mol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。单位： kj/mol 所谓稳定的氧化物即该物质中所含的元素如 c： co2(g)H：H2o(l)S： So2(g)N： No2(g)cl： Hcl(aq)等。 常见的物质的燃烧热有表可查 2.中和热：在稀溶液中，酸碱发生中和反应生成 1molH2o，这时的反应热叫中和热。 强酸 和强碱在稀溶液中发生中和反应时， 1molH+与 1moloH-反应生成 1molH2o，都放出的热量。 H+(aq)+oH-(aq)=H2o(l)； H= -/mol 浓酸与浓碱或弱酸与弱碱溶液发生中和反应生成 1molH2o，其反应热往往不等于 /mol 四 .盖斯定律 1840 年盖斯根据一系列实验事实得出规律，他指出： “ 若是一个反应可以分步进行，则各步反应的反应热总和与这个4 / 9 反应一次发生时的反应热相同。 ” 这就是在各反应于相同条件下完成市的有关反应热的重要规律 盖斯定律。 Hess 定律的实际意义：有的反应虽然简单，但其热效应难以测得。例如： c+1/2o2=co，是很简单的反应，但是难于保证产物的纯度，所以，反应热很难直接测定。应用 Hess 定律，可以解决这一难题。 已知： c(石墨 )+o2(g)=co2(g)（ 1） H= mol 1 co(g)+1/2o2(g)=co2(g)（ 2） H= mol 1 （ 1）式（ 2）式，得 c(石墨 )+1/2o2(g)=co2(g) H=H H= mol 1（ mol 1） = /mol 例根据盖斯定律和下列数据，计算反应 的 H 值：c+o2=co ；Hc+o2=co2H= -/molco+o2=co2H= -283kj/molH2H3H1cco2 （ I） coII 分析：将 c 作为起始状态， co2作为最终状态，则由 c 生成 co2有下列两种途径：由图根据盖斯定律，得： H1=H2+H3 解：根据盖斯定律，反应=+ 故 H1= -+283=-/mol 即反应 的反应热为 /mol 练习： 1.热化学方程式中，各化学是前的计量数表示的意义正确的是（） A.与一般的化学等程式相同 B.只表示物质的量 5 / 9 c.只表示物质的量的比 D.只表示分子个数 2.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（） AH2o（ g） H2（ g） 1/2o2（ g） H 242kjmol 1 B2H2（ g） o2（ g） 2H2o（ l） H 484kjmol 1 cH2（ g） 1/2o2（ g） H2o（ g） H 242kjmol 1 D2H2（ g） o2（ g） 2H2o（ g） H 484kjmol 1 3.甲烷是一种高效清洁的新能源，甲烷完全燃烧生成液态水时放出热量，则下列方程式中正确的是（） A cH4（ g） +2o2（ g） =co2（ g） +2H2o（ l）； H= 890kjmol 1 B cH4（ g） +2o2（ g） =co2（ g） +2H2o（ g）； H= 890kjmol 1 c cH4（ g） +2o2（ g） =co2（ g） +2H2o（ g）； H=+890kjmol 1 D cH4（ g） +2o2（ g） =co2（ g） +2H2o（ l）； H=+890kjmol 1 42 克氢气完全燃烧生成液态水是放出热量，则下列热化学方程式正确的是（） (g)+o2(g)=2H2o(l)， H=/mol (g)+o2(g)=2H2o(g)， H=/mol 6 / 9 (g)+o2(g)=2H2o(l)， H= -/mol +o2=2H2o， H= -/mol 5.沼气是一种能源，它的主要成分是 cH4，完全燃烧生成 co2和 H2o时，放出 445kj热量，则下列热化学方程式中正确的是 A 2cH4(g)+4o2(g)2co2 （ g） +4H2o（ 1）； H +890kjmol 1 B cH4（ g） +2o2（ g） co2 （ g） +2H2o（ 1）； H +445kjmol 1 （ g） +2o2（ g） co2 （ g） +2H2o（ 1）； H 890kjmol 1 （ g） +o2（ g） co2 （ g） +H2o（ 1）； H 445kjmol 1 6.由氢气和氧气反应生成 1mol 水蒸气放热，写出该反应的热化学方程式：。若 lg 水蒸气变成液态水放热，则反应 H2（ g） +o2（ g） =H2o（ 1）的 H=kjm ol 1，氢气的燃烧热为 kjmol 1。 7.已知： H2(g)+1/2o2(g)=H2o(g) ， H1=akj/mol 2H2(g)+o2(g)=2H2o(g) ， H2=bkj/mol H2(g)+1/2o2(g)=H2o(l) ， H3=ckj/mol 2H2(g)+o2(g)=2H2o(l) ， H4=dkj/mol 下列关系式正确的是（） 7 / 9 cd0c.a=1/2b0D.2c=d0 8.已知 31g白磷变成 31g红磷放出热量，下列两个反应中： 4P（白磷， s） +5o2（ g） 2P2o5（ s） H= Q1kj/mol 4P（红磷， s） +5o2（ g） 2P2o5（ s） H= Q2kj/mol Q1和 Q2的关系为 A Q1 Q2B Q1 Q2c Q1 Q2D无法确定 9.已知 25 、 101kPa 下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 c(石墨 )+o2(g)=co2(g)H= mol 1 c(金刚石 )+o2(g)=co2(g)H= mol 1 据此判断，下列 说法中正确的是（） A由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 c由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 10.已知甲烷燃烧和氢气燃烧的热化学方程式如下：cH4(g)+2o2(g)=co2(g)+2H2o(l) ；H12H2(g)+o2(g)=2H2o(g) ；8 / 9 H22H2(g)+o2(g)=2H2o( l)； H311. 常温下取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体升（标准状况），经完全燃烧后恢 复 至 室 温 ， 放 出 热 量 为 （ ）H1+H1+H1+H1+H212. 已知下列热化学方程式： c(s)+o2(g)=co2(g)H= - mo1 2H2(g)+o2(g)=2H2o(g)H= - mo1 现有的炭粉和氢气组成的悬浊气、固混合物在氧气中完全燃烧，共放出热量，则炭粉与氢气的物质的量之比为（） A 11B 12c 23D 32 13.（ 05 年高考理科综合能力测试（北京卷） co、 cH4 均为常见的可燃性气体。 （ 1）等体积的 co和 cH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是 （ 2）已知在 101kPa时， co的燃烧热为 283kj/mol。相同条件下，若 2molcH4 完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1molco 完全燃烧放出热量的倍， cH4完全燃烧反应的热化学方程式是。 （ 3） 120 、 101kPa 下， amL由 co、 cH4组成的混合气体在bmLo2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。 若混合气体与 o2恰好完全反应，产生 bmLco2，则混合气体中 cH4的体积分数为 9 / 9 （ 保留 2 倍小数）。 若