化学反应中的能量变化

化学反应中的能量变化（第三册）,一、反应热在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。,1.符号：H,2.单位：kJ/mol,注：单位中的每mol是与整个反应对应的，即反应热表示每mol物质反应所放出或吸收的热量。,5、放热反应：放出热量的化学反应。(放热吸热）H为“-”或H放热）H为“+”或H0,3、测量条件：一定压强下，敞口容器中发生的反应,4、产生原因：化学键断裂吸热，化学键形成放热。,二、热化学方程式的书写,1、热化学方程式：,表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,例如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，H=-483.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，H=-571.6kJ/mol,注：气体用g；液体用l；固体用s,2、书写热化学方程式的注意点：,标聚集状态（s、l、g）右端标热量数值和符号，H：吸热用“+”，放热用：“-”。系数单位是“摩”，而不是“个”。系数可用分数，但热量值要相应变化。如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=1H2O(l)；H=-285.8kJ/mol不注明条件，既指:(250C，1.01105Pa),例题11g甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放出热量55.625KJ，试写出热化学方程式。,1.为什么聚集状态不同，热量值不同？,答：液态水变成水蒸气要吸收热量,2.若反应物状态不同，而生成物状态相同，那么热量值相同吗？,答：不同,例题2同温、同压下，比较Q1与Q2的大小：S(g)+O2(g)=SO2(g)；H=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g)；H=-Q2kJ/mol,Q1Q2,例题3已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)；H=-393.5kJ/mol要获得1000千焦热量，需燃烧多少克碳？,练习4已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)；H=-290.6kJ/mol求：1.6克硫燃烧成为SO2气体放出多少热量？,14.53kJ,30.5克,练习写出下列反应的热化学方程式。1、5克碳酸钙分解时吸收8.885kJ热量。2、1molC与适量的水蒸气反应，需吸收131.3kJ的热量。3、1.00L0.1Omol/LH2SO4溶液与足量稀的氢氧化钠溶液反应放出11.46kJ的热量。4、57克辛烷完全燃烧放出2759kJ的热量。,CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g);H+177.7kJ/mol,C(g)+H2O(g)CO(g)+H2(g);H+131.3kJ/mol,2NaOH(aq)+H2SO4(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l);H-11.46kJ/mol,Zn(S)+1/2O2(g)=1/2ZnO(S);H-3145.1kJ/mol),3、盖斯定律及其应用,化学反应的反应热只与反应物的绐态和终态有关，而与具体反应进行的途径无关。,有些反应的反应热无法直接测得，用盖斯定律间接计算求得。如：对于反应：C(s)+1/2O2(g)=CO(g);H=?C(s)+O2(g)=CO2(g);H=-393.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);H=-283.0kJ/mol,H1H2+H3,即：C(s)+1/2O2(g)=CO(g);H=-110.5kJ/mol,练习：已知：P4+5O2=P4O10;H=-2983.2kJ/molP(红磷)+5/4O2=P4O10;H=-738.5kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式：,P4(s)=4P（S、红磷）；H=-29.2kJ/mol,例1、在同温、同压下，比较下列反应放出热量H1、H2的大小,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；H12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H2,分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定数量的热量,H1H2,S(g)+O2(g)=SO2(g)；H1S(S)+O2(g)=SO2(g)；H2,例2、在同温、同压下，比较下列反应放出热量H1、H2的大小,两式数量相同，S由固态吸收热量转化为气态，再氧化燃烧生成SO2。其放出热量的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热量,H1H2,C(S)+1/2O2(g)=CO(g)；H1C(S)+O2(g)=CO2(g)；H2,例3、在同温、同压下，比较下列反应放出热量H1、H2的大小,固态C氧化为CO，释放出热量H1，CO是气体燃料，和O2反应生成CO2，又释放热量H3，两次释放热量的总和H1H3，等于固态C氧化为气态CO2释放的热量H2,H1H2,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；H11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)；H2,状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前式的一半，,例4、在同温、同压下，比较下列反应放出热量H1、H2的大小,H1H2,12g石墨与O2反应生成CO2放出393.51KJ热量；12g金刚石与O2反应生成CO2放出395.41KJ热量，试比较，石墨与金刚石哪个稳定？,比较相同状态、相同数量的金刚石和石墨，与O2完全反应，生成相同状态、相同数量的CO2，金刚石释放出的热量更多，说明金刚石具有的总能量高，不稳定,例题5,1、下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是()A.铝片与稀盐酸的反应.B.Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应.C.灼热的碳与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应2、下列燃料中,不属于化石燃料的是()A.煤B.石油C.天然气D.水煤气,练习,c,D,3、酸雨危害可包括()对人体的直接危害,引起肺部疾病而使人致死,引起河流,湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长,破坏土壤,植被,森林腐蚀金属,油漆,皮革,纺织品及建筑材料等,渗入地下,可能引起地下水酸化.A.B.C.D.,D,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,例如，测得101kPa时1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，这就是C的燃烧热。,C(s)+O2=CO2(g);H=-393.5kJ/mol,C(s)+1/2O2(g)=CO(g);H=-110.5kJ/mol,CO(g)1/2O2=CO2(g);H=-283.0kJ/mol,是燃烧热吗？,【例题1】101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？,【解】根据题意，在101kP时，1molCH4完全燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l);H=-890.3kJ/mol即CH4的燃烧热为890.3kJ/mol。1000LCH4（标准状况）的物质的量为：n(CH4)=1000L/22.4Lmol-1=44.6mol44.6mol890.3kJ/mol=3.97104kJ答（略）,【例题2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);H=-2800kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。,【解】根据题意n(C6H12O6)=100g/180gmol-122.4Lmol-1=0.556mol0.556mol2800kJ/mol=1560kJ答（略）,2、中和热：在稀溶液中，酸跟碱的反发生中和而生成1molH2O时所放出的热量。当1L1mol/L稀盐酸跟1L1mol/LNaOH溶液起中和反应时，放出57.3kJ的热量。NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);H=-57.3kJ/mol,如果用1L1mol/LHNO3溶液跟1L1mol/LKOH溶液起中和反应，也能放出57.3kJ的热量。HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)；H=-57.3kJ/mol,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H=-57.3kJ/mol,1、中和热为什么要强调酸、碱均为稀溶液？浓溶液行吗？,2、如果是弱酸弱碱发生中和反应，其中和热有改变吗？其离子反应的热化学方程式还是下式吗？H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H=-57.3kJ/mol,练习：（04南京质检）城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它是由碳和水蒸汽反应制得，故又称水煤气。（1）试写出制取水煤气的