《化学复习课热能》PPT课件

一、焓变、反应热1.反应热(焓变)的概念及表示方法化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量来描述，叫做反应热，又称焓变，符号为H，单位为kJmol-1。注意：(1)描述此概念时，无论是用“反应热”“焓变”或“H”表示，其所用的数值必须带“+”或“-”。(2)单位是kJmol-1，不能误用kJ。(3)在比较大小时，所带的“+”“-”符号均参加比较。,2.放热反应和吸热反应(1)放热反应的H为“-”或H0；吸热反应的H为“+”或H0。HE(生成物的总能量)E(反应物的总能量)HE(反应物的键能)E(生成物的键能)。(2)常见的放热反应和吸热反应。放热反应：活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。吸热反应：多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应。,(3)需要加热的反应，不一定是吸热反应；不需要加热的反应，不一定是放热反应。(4)通过反应是放热还是吸热，可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。如C(石墨，s)=C(金刚石，s)H=+1.9kJmol-1，该反应为吸热反应，金刚石的能量高，石墨比金刚石稳定。,二、热化学方程式的书写书写热化学方程式时，除了遵循普通化学方程式的书写要求外，还要注意以下几点：1.反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值和符号可能不同，因此必须注明反应物和生成物的聚集状态，用s、l、g分别表示固体、液体和气体，而不标“、”。2.H只能写在热化学方程式的右边，用空格隔开。,3.热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不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。4.H的值要与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应，如果化学计量数加倍，H也要加倍。5.正反应若为放热反应，则其逆反应必为吸热反应，二者H的数值相等而符号相反。,三、燃烧热、中和热、能源1.燃烧热、中和热及其异同,元贝驾考元贝驾考2016科目一科目四驾考宝典网,注意：(1)燃烧热指的是1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。稳定的氧化物，如H2H2O(l)而不是H2O(g)、CCO2(g)而不是CO、SSO2(g)而不是SO3。,(2)中和热是指强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水所放出的热量。弱酸、弱碱电离出H+、OH-需要吸收热量，故所测定中和热的数值偏小；浓硫酸与碱反应测定中和热时，因浓硫酸稀释要放热，故测定的中和热的数值偏大。(3)因燃烧热、中和热是确定的放热反应的热效应，具有明确的含义，故在表述时不用带负号，如CH4的燃烧热为890kJmol-1，但若用H表示时必须带负号。,(4)注意表示燃烧热的热化学方程式和物质燃烧的热化学方程式有所不同；燃烧热以1mol纯物质(反应物)为标准，且燃烧生成稳定的氧化物。表示中和热的热化学方程式和表示中和反应的热化学方程式不同，中和热以生成1mol水为标准。,2.能源及其开发利用新能源的开发与利用,日益成为社会关注的焦点,因此,以新型能源开发与利用为背景材料，考查热化学方程式的书写及求算反应热，已成为高考命题的热点。关于能源问题，应了解下面的几个问题：,(1)能源的分类：常规能源(可再生能源，如水等，非可再生能源，如煤、石油、天然气等)；新能源(可再生能源，如太阳能、风能、生物质能；非可再生能源，如核聚变燃料)。(2)能源的开发：太阳能：每年辐射到地球表面的能量为51019kJ，相当于目前全世界能量消耗的1.3万倍。生物质能：将植物转化为可燃性的液态或气态化合物，再利用燃烧放热。风能：利用风力进行发电、提水、扬帆助航等技术，风能是一种可再生的干净能源。地热能、海洋能。,四、利用盖斯定律计算反应热的方法及注意事项1.运用盖斯定律的技巧：参照目标热化学方程式设计合理的反应途径，对原热化学方程式进行恰当“变形”(反写、乘除某一个数)，然后方程式之间进行“加减”，从而得出求算新热化学方程式反应热H的关系式。2.具体方法：热化学方程式乘以某一个数时，反应热也必须乘上该数；热化学方程式“加减”时，同种物质之间可相“加减”，反应热也随之“加减”；将一个热化学方程式颠倒时，H的“+”“-”号也随之改变，但数值不变。,3.注意1molH2、O2、P4分别含有1molHH、1molOO、6molPP，1molH2O中含有2molOH，1molNH3含有3molNH，1molCH4含有4molCH。,对所学知识及时总结，将其构建成知识网络，既有助于整体把握知识结构，又利于加深对知识间内在联系的理解。下面是本阶段的知识结构图，要求学生从后面的备选答案中选择准确内容，填在框图中的相应位置。,化学键与化学反应中能量变化的关系1.化学变化的实质化学变化的过程就是反应物中的化学键断裂，同时形成生成物中的化学键的过程。例如在一定条件下1mol氢气和1mol氯气反应生成2mol氯化氢的过程，就是1molHH键和1molClCl键断裂的同时，形成2molHCl键的过程。,2.化学反应中的能量变化原理断裂化学键时，需要克服直接相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用，即需要吸收能量；而形成化学键时，情况正好相反，会放出能量。所以，化学变化必然伴随着能量变化。各种物质发生化学反应时，既有物质变化，又有化学能与其他形式的能量之间的转化，也就既要遵循质量守恒定律，又要遵循能量守恒定律。,3.化学反应中化学键与能量变化的关系当反应物中化学键的断裂所吸收的能量大于形成生成物中的化学键所释放的能量时，该反应就要吸收能量；反之，该化学反应就会释放能量。或者说，当反应物的总能量大于生成物的总能量，根据能量守恒定律，该化学反应就会放出能量；当生成物的总能量大于反应物的总能量，根据能量守恒定律，该化学反应就会吸收能量。因此，一个化学反应是吸收能量还是放出能量，就取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小，它与物质结构中的化学键的关系密切。,【典例1】化学反应N23H2=2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是(),A.N2(g)3H2(g)=2NH3(l)H=2(a-b-c)kJmol-1B.N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H=2(b-a)kJmol-1C.N2(g)H2(g)=NH3(l)H=(b+c-a)kJmol-1D.N2(g)H2(g)=NH3(g)H=(ab)kJmol-1,【解析】选A。从图示上可以看出，1/2molN2和3/2molH2断键生成1molN和3molH吸收的能量为akJ，同时，1molN和3molH形成新键生成1molNH3(g)、NH3(l)所放出的能量分别为bkJ、(b+c)kJ，故1/2molN2和3/2molH2生成NH3(g)、NH3(l)所放出的热量分别为(b-a)kJ、(b+c-a)kJ，故它们对应的H分别为(a-b)kJmol-1、(a-b-c)kJmol-1，故答案选A。,【典例2】已知：1molH2中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量1molCl2中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量由H和Cl形成1molHCl时释放431kJ的能量下列叙述正确的是(),A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)B.氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的H=183kJmol-1C.氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的H=183kJmol-1D.氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的H=183kJmol-1,【解析】选C。A未注明焓变；B项反应放热，H应小于零；D项，生成1mol氯化氢气体反应放热为91.5kJ。,化学能与热能的相互转化1.吸热反应和放热反应物质无论发生吸热反应还是放热反应，其能量转化的形式有多种，除热能外，通常还有光能、声能等形式，我们一般只考虑热能，或把其他形式的能都折算成热能。(1)放热反应：如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，则该化学反应就是放热反应。或者说，化学反应中旧键断裂所吸收的能量小于形成新键所放出的能量，该反应就是放热反应。,(2)吸热反应：如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，则该化学反应就是吸热反应。或者说，化学反应中旧键断裂所吸收的能量大于形成新键所放出的能量，该反应就是吸热反应。(3)常见的放热反应。所有的燃烧反应；活泼金属与酸或水的反应；酸碱中和反应；大多数化合反应(但有些化合反应是吸热反应,如：H2I2=2HI，N2O2=2NO，CO2C=2CO)等。,(4)常见的吸热反应。铵盐与碱的复分解反应，如Ba(OH)28H2O和NH4Cl晶体混合研磨时，温度会降低，说明该反应是吸热反应；大多数分解反应(但少数分解反应是放热反应，如NH4ClO4分解时放出大量的热)；需要持续加热才能发生的反应，如：H2CuOCuH2O，CH2OCOH2等都是吸热反应。,2.反应条件与能量变化反应条件与化学反应的能量变化之间没有必然联系。(1)放热反应往往也需要加热。一个化学反应的发生往往需要达到它要求的最低条件才可能发生。例如氢气和氧气的混合气体，常温下储存很久也不反应，但是在点燃条件下，瞬间就能完成。点燃并没有提供太多的能量，但为反应的发生提供了必要条件，反应的发生释放出大量的热量，维持反应所需要的条件。,(2)吸热反应也能自发进行。例如固体Ba(OH)28H2O和固体NH4Cl之间的反应，两固体混合后加少量的水溶解，用玻璃棒搅拌，反应即可发生。一个反应能否自发进行，主要看在通常环境下是否能达到该反应发生的条件。,【典例3】(双选)下列说法正确的是()A.需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应B.任何放热反应在常温条件下一定能发生C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热D.吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生,【解析】选C、D。化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。,【典例4】2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(