高中化学 专题二 第二单元 化学反应中的热量课件 苏教版必修2.ppt

第二单元化学反应中的热量 a 石油b 天然气c 煤气d 煤 c 3 co2 c 2co 2 判断下列反应是吸热反应还是放热反应 1 2h2 o2 2h2o 填 吸热反应 或 放热反应 下同 放热反应 2 caco3 cao co2 吸热反应 高温 吸热反应 3 写出甲烷燃烧的化学方程式 一 化学反应中的热量变化 热量的放出或吸收 许多化学反应主要表现为 1 吸热反应和放热反应 热量放出 吸收热量 化学上把有 的化学反应称为放热反应 把 的化学反应称为吸热反应 2 热化学方程式 1 含义 放出或吸收 用热化学方程式可以表示化学反应中 的热量 2 热化学方程式的书写 化学反应方程式 写出正确的 s l g aq 用 在各物质化学式后标明状态 用 标明反应放出或吸收的热量 h 0表示 h 0表示 h 吸收 放出热量 例如 1mol气态h2与1 2mol气态o2反应生成1mol液态水 放出285 8kj的热量 其热化学方程式为 热量 3 能量变化的原因 吸收 放出 大于 小于 1 微观 物质发生化学反应时 断开化学键需要 能量 形成化学键则会 能量 若反应过程中断开化学键所吸收的能量 形成化学键所放出的能量 则反应过程中吸收能量 若反应过程中断开化学键所吸收的能量 形成化学键所放出的能量 则反应过程中放出能量 2 宏观 反应物的总能量 生成物的总能量 则反应吸收能量 反应物的总能量 生成物的总能量 则反应放出 能量 小于 大于 二 燃料的燃烧 1 燃料燃烧放出的热量 放出 吸收 燃料燃烧放出的热量的多少 等于燃烧时形成生成物分子的化学键 的总能量与断裂反应物分子的化学键 的总能量之差 2 燃料充分燃烧的措施 1 足够多的空气 2 燃料与空气有足够大的接触面积 化学反应中的热量变化探究实验 气泡 发烫 发冷 刺激性 放热 1 实验1的化学反应方程式为 由手的感受得知该反应是 填 放热 或 吸热 反应 用砂纸打磨镁条的目的是 2 实验2产生有气味的物质是 填化学式 固体变成糊状的原因是 由手的感受得知该反应是 填 放热 或 吸热 反应 反应有水生成 mg 2hcl mgcl2 h2 除去镁条表面的氧化物 nh3 吸热 化学反应中的热量变化1 常见的吸热反应和放热反应 1 常见的吸热反应 大多数分解反应 铵盐与碱的反应 以c co和h2为还原剂的氧化还原反应 c co2 2co c h2o g co h2 3fe 4h2o g fe3o4 4h2等等 2 常见的放热反应 活泼金属与酸 或水 的置换反应 燃烧反应 酸碱中和反应和大多数化合反应等等 2 化学反应中能量变化的原因 化学反应中吸收或放出能量是物质遵循能量守恒定律的体现 1 化学键与能量的关系 图2 2 1 从微观上讲 若断裂旧化学键吸收的能量高于形成新化学键放出的能量 化学反应表现为吸收能量 反之则表现为放出能量 2 化学反应吸收或放出能量与物质具有的能量的关系 反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小是化学反应中放热或吸热的实质 反应物总能量小于生成物总能量 反应物总能量大于生成物总能量 图2 2 2 用e反表示反应物所具有的总能量 e生表示生成物所具有 的总能量 若e反 e生 则为放热反应 若e反 e生 则为吸热反应 3 键能 物质具有的能量与分子稳定性的关系 拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量 就是该共价键的键能 共价键的键能越大 该共价键越牢固 断裂该共价键所吸收的能量越多 含有该共价键的物质分子越稳定 物质具有的能量越低 其分子越稳定 参加反应时 断裂化学键吸收的能量就越多 反之 物质具有的能量高 则其分子不稳定 参加反应时 断裂化学键所需能量低 热化学反应方程式的书写及反应热的计算 1 热化学反应方程式的书写 1 一定要标明物质的聚集状态 物质的聚集状态不同 反应热的数值和符号可能都不同 物质的聚集状态 g 气 l 液 s 固 aq 溶液 2 注意 h的取值和单位 h表示一定条件下反应放出或吸收的热量 若为放热反应 h的值为 若为吸热反应 h的值为 h的单位一般为kj mol 1 3 化学计量数 物质的量与 h的关系 热化学方程式中的化学计量数仅表示参与反应的各物质物质的量的多少 不具有微观意义 可以取整数 也可以取分数 当物质的量改变多 少倍时 h值也要相应地改变多少倍 若反应向逆反应方向进行时 h数值不变 符号改变 即要异号 2 反应热的计算方法 h 键能 反应物 键能 生成物 若 h0 为吸热反应 例如 h h o o h o的键能如下 则反应2h2 g o2 g 2h2o g 中的能量变化即为生成4molh o键放出的能量与断开2molh h键 1molo o键吸收的能量的差值 4mol 462 8kj mol 1 2mol 436 4kj mol 1 1mol 496kj mol 1 482 4kj 化学反应中的热量变化 例1 2011年广东湛江检测 已知将ba oh 2 8h2o晶体与nh4cl晶体混合后 温度下降 下列能表示两种物质反应过程 中能量变化的示意图的是 解析 ba oh 2 8h2o晶体与nh4cl晶体混合反应后温度下降 说明反应吸收了热量 即是生成物的总能量高于反应物的总能量 结合图像 a满足 b d两项表示的是反应物的总能量高于生成物的总能量 c项表示的是反应物的总能量等于生成物的总能量 答案 a 1 对于反应中的能量变化 下列表述正确的是 a 放热反应中 反应物的总能量大于生成物的总能量 a b 断开化学键的过程会放出能量c 加热才能发生的反应一定是吸热反应d 氧化反应均为吸热反应 2 已知反应a 2b 2c 3d是一个吸热反应 则下列 说法中正确的是 c a a的能量比c的能量高b 该反应一定要加热才能发生c 反应物的能量总和比生成物的能量总和小d 反应中断键时吸收的能量比形成化学键时放出的能量少解析 有些吸热反应不需要加热也能发生 3 2011年广东梅州检测 下列反应属于吸热反应的是 c a ba oh 2与hcl的中和反应b 葡萄糖在人体内氧化分解c ba oh 2 8h2o与nh4cl反应d 锌粒与稀h2so4反应制取h2 热化学方程式的书写 答案 a 解析 热化学方程式需要标明物质聚集状态 这里的聚集状态是题目给定的状态 不能随意给出物质的聚集态 即使该条件下o2和co2都是气体 但是仍需标出它们的聚集状态 c d错误 甲醇燃烧是放热反应 h 0 b错误 1g甲醇完全燃烧生成co2和液态h2o 放出22 68kj的热量 1mol甲醇完全燃烧生成co2和液态h2o 应放出725 8kj的热量 a正确 4 已知0 5molh2完全燃烧生成液态水时放出142 9kj的 热量 以下热化学方程式正确的是 d 解析 c中未标明物质的聚集状态 热化学方程式无意义 物质反应放出或吸收的热量与参加反应的物质的物质的量成正比 a错误 b中该反应是放热反应 h的取值符号错误 a 2h2 g o2 g 2h2o l h 142 9kj molb 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj molc 2h2 o2 2h2o h 571 6kj mold h2 g o2 g h2o l h 285 8kj mol 反应热的计算 h 其中正确的是 图2 2 3 例3 白磷与氧气可发生如下反应p4 5o2 p4o10 已知断裂下列各化学键需要吸收的能量分别为p pakj mol 1 p obkj mol 1 p ockj mol 1 o odkj mol 1 根据图2 2 3所示的分子结构和有关数据估算该反应的 a 6a 5d 4c 12b kj mol 1 b 4c 12b 6a 5d kj molc 4c 12b 4a 5d kj mol 1 1 d 4a 5d 4c 12b kj mol 1 答案 a 解析 化学反应的实质是旧化学键断裂 新化学键形成的过程 其中旧化学键断裂吸收能量 新化学键形成释放能量 反应方程式 p4 5o2 p4o10中有6molp p键和5molo o键断裂 同时生成4molp o键和12molp o键 因此 h 6a 5d 4c 12b kj mol 1 h的计算方法 1 h 反应物的键能之和 生成物的键 能之和 2 h 生成物总能量 反应物总能量 注意 此时两种方法均已考虑 h取值的正负 5 化学键的键能是指破坏 或形成 1mol化学键所吸收 或放出 的能量 化学反应就是旧键断裂和新键形成的过程 现查得 h h cl cl和h cl的键能分别为436kj mol 243kj mol和431kj mol 请用此数据估计 由cl2 h2生成1molhcl时 的热效应 a 放热183kjb 放热91 5kjc 吸热183k