第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化.ppt

第一章化学反应与能量 邵东一中高二化学备课组 2020年3月2日星期一 第一节化学反应与能量的变化 一 焓 焓变 1 焓 与内能有关的物理量符号 h决定因素 2 焓变 生成物与反应物的焓值差符号 h h h生成物 h反应物3 在一定条件下 判断某一化学反应是吸热反应还是放热反应 由生成物与反应物的焓值差即焓变 h 决定4 一般反应都是在敞口容器中进行的 系统的压力等于外界压力 是在恒压条件下进行的反应 反应的热效应等于焓变 反应物本身的性质物质的状态 g l s温度 t h 压强 p h 内能和焓变是否完全等同 二 反应热 化学反应过程中所释放或吸收的能量 都可以用热量 或换算成相应的热量 来表述 叫做反应热 在恒压条件下又称为焓变 焓变 ps 1 符号 h单位 kj mol或kj mol 12 反应热描述的是化学反应前后的热量变化3 反应热描述的是一定温度下的热量变化4 任何化学反应都有反应热 表现为吸热反应或者放热反应 化学反应过程中为什么会有能量的变化 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂 形成新的化学键 重新组合成生成物的分子的过程 旧键断裂需要吸收能量 新键形成需要放出能量 而一般化学反应中 旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的 而这个差值就是反应中能量的变化 所以化学反应过程中都会有能量的变化 反应热与物质的量的关系 质量守恒能量守恒某一反应中 质量和能量成正比关系热量用q表示 体系向环境做正功 q 0 释放能量 放热反应 体系向环境做负功 q 0 得到能量 吸热反应 判断一个反应是吸热反应还是放热反应的方法 h反应物和h生成物的相对大小 h h生 h反若 h 0 则为吸热反应 h为 q0 h e1 e2 0为吸热反应e1不能通过实验测得 没有实际的计算意义 反应物分子断键时吸收的总能量 反与生成物分子形成新化学键时释放的能量 生的相对大小 h 反 生若 h 0则为吸热反应 h为 q0 通过实验直接测得 掌握中和热的测定 阅读p3 资料 体系与环境 键能 破坏1mol共价键吸收的能量或形成1mol共价键放出的能量 键能恒取正值 常见的放热反应和吸热反应 放热反应 所有的燃烧中和反应溶液里的置换一般的化合反应特殊的分解 吸热反应 电离强碱与铵盐一般的分解特殊的化合 1 1molc与1molh2o g 反应生成lmolco g 和1molh2 g 需要吸收131 5kj的热量 该反应的反应热为 h kj mol 2 拆开lmolh h键 lmoln h键 lmoln n键分别需要的能量是436kj 391kj 946kj 则1moln2生成nh3的反应热为 1molh2生成nh3的反应热为 131 5 92kj mol 30 6kj mol 3 下列叙述正确的是 a 化学反应一定伴随热量的变化b 凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热c 若 h0 则反应物的能量高于生成物的能量4 已知 h h h2 h 436kj mol 则下列叙述正确的是 a 2个h原子的能量高于1个h2的能量b 2个h原子的能量低于1个h2的能量c h原子比h2分子稳定d h2分子比h原子稳定 ac ad 5 下列变化过程中会放出热量的是 硝酸铵溶于水 物质的燃烧 苛性钠溶于水 生石灰放入水中 醋酸的电离a 仅 b 仅 c 仅 d d 6 下列变化中 属于放热反应的是 a ba oh 2 8h2o与nh4cl的反应b 点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧c 灼热的碳与二氧化碳的反应d 氯化钠溶于水 b 小结 一 反应热 焓变 从焓变角度看 h 生成物的焓 反应物的焓 从反应热角度看 h 生成物能量 反应物能量 从键能角度看 h 反应物总键能 生成物总键能 h e 生成物的总能量 e 反应物的总能量 h e 反应物分子化学键断裂时所释放的总能量 e 生成物分子化学键形成时所吸收的总能量 我们已经认识了反应热 那么如何在化学方程式中正确反映其热量的变化 二 热化学方程式 什么是热化学方程式 表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式 叫做热化学方程式 思考交流 与化学方程式相比 热化学方程式有哪些不同 正确书写热化学方程式应注意哪几点 请看以下几个例子 再思考 热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式 h2 g i2 g 2hi g h 14 9kj mol 200 101kpa 1 热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分 二者缺一不可 普通化学方程式只包含物质变化一个部分 物质变化 能量变化 书写热化学方程式的注意事项 1 化学方程的右边必须写上 h 并用 空格 隔开 h 吸热用 放热用 单位是kj mol或j mol 热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式 h2 g i2 g 2hi g h 14 9kj mol 200 101kpa 2 热化学方程式需注明反应时的温度和压强 对于25 101kpa时进行的反应可不注明 普通化学方程式不需注明温度和压强 书写热化学方程式的注意事项 1 化学方程的右边必须写上 h 并用 空格 隔开 h 吸热用 放热用 单位是kj mol或j mol 2 需注明反应的温度和压强 如不注明条件 即指 25 1 01 105pa 热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式 3 热化学方程式需注明各物质的状态 普通化学方程式不需注明物质的状态 书写热化学方程式的注意事项 1 化学方程的右边必须写上 h 并用 空格 隔开 h 吸热用 放热用 单位是kj mol或j mol 2 需注明反应的温度和压强 如不注明条件 即指 25 1 01 105pa 3 物质后需标聚集状态 s l g aq 热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式 4 热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量 可为整数或分数 普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量 微观上表示原子分子数目 只能为整数 不能为分数 阅读p4 资料卡片 kj mol的含义 每mol反应的焓变 书写热化学方程式的注意事项 1 化学方程的右边必须写上 h 并用 空格 隔开 h 吸热用 放热用 单位是kj mol或j mol 2 需注明反应的温度和压强 如不注明条件 即指 25 1 01 105pa 3 物质后需标聚集状态 s l g aq 4 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的量并不能表示物质的分子数或原子数 因此化学计量数可以是整数也可以是分数 5 根据焓的性质 若化学方程式中各物质的系数加倍 则 h的数值也加倍 若反应逆向进行 则 h改变符号 但绝对值不变 热化学方程式表示的意义 1 反应物和生成物的种类 聚集状态2 反应中各物质的物质的量比和质量比3 反应中放出或吸收的热量 综上所述 问题 反应物和生成物前的系数它代表了什么 在方程式中 h它表示了什么意义 h它的值与什么有关系 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数 表示对应物质的物质的量 h kj mol 它表示每摩尔反应所放出的热量 h它的值与方程式中的计量系数有关 即对于相同的反应 当化学计量数不同时 其 h不同 1 当1mol气态h2与1mol气态cl2反应生成2mol气态hcl 放出184 6kj的热量 请写出该反应的热化学方程式 h2 g cl2 g 2hcl g h 184 6kj mol 练习 而这些书写也是对的 练习与巩固 依据事实 写出下列反应的热化学方程式 1mol碳完全燃烧放出393 5kj的热量 1克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热22 68kj 1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应 生成氯化氢和二氧化碳放出145kj的热量 你写对了吗 写出下列反应的热化学方程式 1 1molc 固态 与适量h2o 气态 反应 生成co 气态 和h2 气态 吸收131 3kj的热量 2 0 5molcu 固态 与适量o2 气态 反应 生成cuo 固态 放出78 5kj的热量 c s h2o g co g h2 g h 131 3kj mol 2cu s o2 g 2cuo s h 314kj mol 2 00gc2h2完全燃烧生成液态水和co2放出的热量为99 6kj 写出c2h2燃烧的热化学方程式 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 2589 6kj mol 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 4bkj2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 4bkj molc c2h2 g 5 2o2 g 2co2 g h2o g h 4bkj mold 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 4bkj mole 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 2bkj mol 2 已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水 并放出热量bkj 则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 b 点拨 热化学方程式书写正误的判断可从物质的聚集状态 h的正负号 物质的量的大小 单位等主要方面入手 c 4 已知在1 105pa 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 a h2o g h2 g 1 2o2 g h 242kj mol 1b 2h2 g o2 g 2h2o h 484kj mol 1c h2 g 1 2o2 g h2o g h 242kj mol 1d 2h2 g o2 g 2h2o g h 484kj mol 1 a 5 在200 101kp时 1molh2与碘蒸气作用生成hi反应 科学文献表示为 h2 g i2 g 2hi g h 14 9kj mol以上化学方程式指出了反应时的和 括号中的符号表示反应物或生成物的 6 在25 101kpa时 有两个由h2和o2化合成1molh2o的反应 一个生成气态水 一个液态水 化学方程式如下 h2 g 1 2o2 g h2o g h 241 8kj molh2 g 1 2o2 g h2o i h 285 8kj mol以上两个反应 产物都是 但产物的不同 温度 压强 状态 水 状态 7 在同温同压下 下列各组热化学方程式中q2 q1的是 a h2 g cl2 g 2hcl g h q11 2h2 g 1 2cl2 g hcl g h q2b c s 1 2o2 g co g h q1c s o2 g co2 g h q2c 2h2 g o2 g 2h2o l h q12h2 g o2 g 2h2o g h q2d s g o2 g so2 g h q1s s o2 g so2 g h q2 b 8 热化学方程式 s g o2 g so2 g h 297 3kj mol分析下列说法中正确的是 a s g o2 g so2 l h 297 3kj molb s g o2 g so2 l h 297 3kj molc 1molso2的键能总和大于1mols和1molo2键能之和d 1molso2的键能总和小于1mols和1molo2键能之和 bd 二 中和热 1 酸和碱的中和反应有热量放出 可以通过实验测得中和反应的反应热 当1l1mol l的稀盐酸跟1l1mol l的naoh溶液起中和反应时 能放出57 3kj的热量 naoh aq hci aq nacl aq h2o l h 57 3kj mol 2 如果用1l1mol l的koh溶液中和1l1mol l的hno3溶液 也能放出57 3kj的热量 koh aq hno3 aq kno3 aq h2o l h 57 3kj mol 二 中和热1 定义 在稀溶液中 酸跟碱发生中和反应 生成1mol水时的反应热叫做中和热 2 中和热的表示 h aq oh aq h2o 1 h 57 3kj mol3 要点 条件 稀