[中学联盟]湖南省隆回县第二中学高中化学选修四教学课件：第一节 化学反应与能量的变化

1、第一节第一节 化学反应与能量的变化化学反应与能量的变化 化学反应的过程实质上是一个旧化学键化学反应的过程实质上是一个旧化学键断裂断裂和新化学键和新化学键形形成成的过程。在此过程中既有物质的变化同时也有能量的变的过程。在此过程中既有物质的变化同时也有能量的变化且能量变化多少与物质变化多少要相对应。化且能量变化多少与物质变化多少要相对应。 当能量变化以热能的形式表现出来时通常可把反应分为放当能量变化以热能的形式表现出来时通常可把反应分为放热反应和吸热反应。热反应和吸热反应。 判断一个化学反应是吸热反应还是放热反应通常有两种方判断一个化学反应是吸热反应还是放热反应通常有两种方法法 ： 方法一：根据反

2、应物总能量方法一：根据反应物总能量 .生成物总能量的相对大小。生成物总能量的相对大小。反应物总能量反应物总能量 大于生成物总能量大于生成物总能量 为为放热放热反应。反应。 反应物总能量小于生成物总能量反应物总能量小于生成物总能量 为为吸热吸热反应。反应。 方法二：根据断裂旧键吸收能量方法二：根据断裂旧键吸收能量. 形成新键放出能量的形成新键放出能量的相对大小相对大小。 断裂旧键吸收能量大于形成新键放出能量断裂旧键吸收能量大于形成新键放出能量 为为吸热吸热反应。反应。断裂旧键吸收能量小于断裂旧键吸收能量小于 形成新键放出能量形成新键放出能量 为为放热放热反应。反应。一一 、反应热、反应热 (1)

3、定义：在化学反应过程中放出或吸收的热量、定义：在化学反应过程中放出或吸收的热量、通常叫做反应热，通常叫做反应热， 恒压条件下的化学反应恒压条件下的化学反应 其反应热等于焓变其反应热等于焓变 。故常用焓变故常用焓变H表示反应热表示反应热. 大多数反应的反应热可直接测量大多数反应的反应热可直接测量.对于反应热即对于反应热即 焓变要重点掌握三点：单位焓变要重点掌握三点：单位.符号符号.数值数值 单位：一般采用单位：一般采用kJ/mol。 焓变焓变 H生成物的焓反应物的焓生成物的焓反应物的焓生成物总能量反应物总能量生成物总能量反应物总能量放热反应反应物总能量放热反应反应物总能量 大于生成物总能量。大于

4、生成物总能量。 H 为负值为负值吸热反应反应物总能量小于生成物总能量吸热反应反应物总能量小于生成物总能量 。H为正值为正值即即 ：焓变：焓变 常用符号常用符号H表示表示为什么反应热为什么反应热H的单位不是的单位不是 kJ 呢呢?这是因为反应热这是因为反应热H是针对每摩尔具体的化学反应是针对每摩尔具体的化学反应 而言的而言的反应热符号的确定方法：反应热符号的确定方法： 放热反应放热反应H为为“”或或H0 吸热反应吸热反应H为为“”或或H0反之，反之，根据根据H为为“”或或H0可判断可判断反应为反应为 放热反应放热反应 根据根据H为为“”或或H0可判断可判断反应为反应为 吸热反应吸热反应H为为“-

5、”或或H0H为为“+”或或H0 思考：思考： 反应热产生的原因是什么？反应热产生的原因是什么？ H2+Cl2=2HCl 已知已知-键能键能436kJ/mol，l-l 键能为键能为243kJ/mol,H-Cl键能为键能为431kJ/mol求此反应的反应热求此反应的反应热反应热数值的确定方法化学反应的过程是一个旧化学键断裂化学反应的过程是一个旧化学键断裂和新化学键形成的过程。和新化学键形成的过程。反应热是由于断裂旧键吸收能量反应热是由于断裂旧键吸收能量. 形成新键形成新键放出能量引起的故放出能量引起的故根据断裂旧键吸收能根据断裂旧键吸收能量量. 形成新键放出能量的差值可求出反应热形成新键放出能量的

6、差值可求出反应热的数值的数值-kJ/molH2 + Cl2 = 2HCl1*436 + 1*243H2+Cl2=2HCl 已知已知-键能键能436kJ/mol，l-l 键能为键能为243kJ/mol,H-Cl键能为键能为431kJ/mol求此反应的反应热求此反应的反应热2*431-= H反应物键能总和反应物键能总和生成物键能总和生成物键能总和= 反应热反应热H-解题方法解题方法: 先写化学方程式先写化学方程式,再分析键能再分析键能左边键能总和左边键能总和-右边键能总和右边键能总和= 反应热反应热H反应热的表示方法.用文字表达用文字表达用焓变用焓变H表示表示均应指明符号均应指明符号.数值数值.单

7、位（单位（kJ/mol)例例 :反应热为反应热为-100kJ/mol例例 反应热为反应热为 H= -100kJ/mol练习：练习： 1：1molC与与1molH2O(g)反应生成反应生成lmol CO(g)和和1mol H2(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ的热量，该反的热量，该反应的反应热为应的反应热为H=kJ/mol。 2：拆开：拆开 lmol HH键、键、lmol NH键、键、lmolNN键分别需要的能量是键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ则则1mol N2生成生成NH3的反应热为的反应热为，1mol H2生成生成NH3的反应热为的反应热为。 +131.5-92k

8、J/mol-30.7kJ/mol 8.反应热的影响因素反应热的影响因素 (1)温度和压强温度和压强 (2)反应物和生成物的反应物和生成物的状态状态固固(s)液液(l)气气(g) (3) )反应物的反应物的物质的量物质的量(化学方程式中化学计量数）化学方程式中化学计量数） 4)反应物和生成物的反应物和生成物的种类种类【讨论讨论】 H2(g)1/2O2(g) = H2O(g)；H=-241.8 kJ/mol H2(g)十十1/2O2 (g)H2O(l)；H=-285.8kJ/mol 2H2(g)十十 O2 (g)2H2O(l)；H=-571.6kJ/mol讨论讨论1 和反应有何不同？由此得出什么结

9、论？和反应有何不同？由此得出什么结论？讨论讨论2 与反应有何不同？由此得出什么结论？与反应有何不同？由此得出什么结论？ 二、热化学方程式二、热化学方程式 1定义：能表示参加反应物质的物质的量和反定义：能表示参加反应物质的物质的量和反应热关系的化学方程式，叫做热化学方程式。应热关系的化学方程式，叫做热化学方程式。H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g) H=-184.6kJ/mol 2.热化学方程式与普通化学方程式的区别热化学方程式与普通化学方程式的区别 (1)普通化学方程式只能表明化学反应中的物质变化普通化学方程式只能表明化学反应中的物质变化情况情况 . 热化学方程式既能表明化学反应中的物质

10、变化情况热化学方程式既能表明化学反应中的物质变化情况 . 又能表明化学反应中的能量变化情况又能表明化学反应中的能量变化情况 (2)普通化学方程式中系数既可表示物质的量普通化学方程式中系数既可表示物质的量 ,也可也可表示分子个数表示分子个数 . 故故系数只能为整数系数只能为整数.不能为分数不能为分数 热化学方程式中系数热化学方程式中系数只表示物质的量只表示物质的量 .不能表示分子不能表示分子个数个数 故故系数既可为整数系数既可为整数 .又可为分数又可为分数 为小数为小数3书写热化学方程式的注意事项：书写热化学方程式的注意事项： 用用 H 表示其相对应的反应热表示其相对应的反应热 (1)注意注意H

11、的符号的符号 (吸热反应用吸热反应用:”+” 放热反应用放热反应用”-”) (2)注意注意H的单位的单位:kJ/mol (3)注意注意H的数值与化学计量数的对应关系的数值与化学计量数的对应关系(4)注意注明反应物和生成物的状态注意注明反应物和生成物的状态 (5)需注明反应的温度与压强需注明反应的温度与压强.未注明反应条件即为未注明反应条件即为25 . 101kPa. 热化学方程式中反应物和生成物若恰好相反时热化学方程式中反应物和生成物若恰好相反时,则其对应则其对应 的反应热的反应热 数值相等数值相等.符号相反符号相反. (即即:书写逆反应的热化学方书写逆反应的热化学方程程 式依据式依据) 例例

12、:已知已知1molN2(g)与适量与适量H2(g)反应生成反应生成NH3( g) , 放出放出92.2kJ热量热量, 试写出其热化学方程式试写出其热化学方程式2根据反应热书写热化学方程式根据反应热书写热化学方程式 25，1.01105Pa下，下，1g S粉在粉在O2中充分中充分燃烧放出燃烧放出9.36kJ热量，写出热量，写出S燃烧的热化学方燃烧的热化学方程式。程式。 251.01105 Pa下，下，1g CH4气体在气体在O2中中完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成液态水和CO2气体并放出气体并放出55.6kJ热量，写出热量，写出CH4燃烧的热化学方程式燃烧的热化学方程式S(s)+O2(g)=SO

13、2(g) H=-299.5kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l) H=-889.6kJ/mol 5.【课堂练习题课堂练习题】 (1)燃烧燃烧 a g乙醇乙醇(液态液态)生成生成CO2气体和液态气体和液态 H2O，放出热量为放出热量为 Q kJ，经测定，经测定 a g乙醇与足量乙醇与足量 Na反应能反应能生成生成 H2 5.6 L(标准状况下标准状况下)，则乙醇燃烧的热化学方，则乙醇燃烧的热化学方程式表示正确的程式表示正确的( )C.D (2)2molCl2与足量与足量H2反应生成反应生成HCl(g)，放出，放出369.2kJ的的热量，其正确的热化学方程式是热量，其正确的热化学方程式是( )。B.C3根据热化学方程式求反应热根据热化学方程式求反应热已知两个热化学方程式：已知两个热化学方程式：由由1mol H2和和3mol C3H8组成的混合气在上述