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第一章 化学反应与能量

第一章 化学反应与能量. 第一节 化学反应与能量的变化. 我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有. 热能. 能量变化. 电能. 光能. 复习. 1 、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？. 活泼金属与水或酸的反应 酸碱中和反应 燃烧反应 大多数化合反应 ……. 复习. 2 、你所知道的化学反应中有哪些吸热反应？. 大多数分解反应 铵盐与碱的反应 碳作还原剂的反应. 定性的认识. 定量的分析. （焓变）. 一、反应热.

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第一章 化学反应与能量

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  1. 第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化

  2. 我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有 热能 能量变化 电能 光能

  3. 复习 1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？ • 活泼金属与水或酸的反应 • 酸碱中和反应 • 燃烧反应 • 大多数化合反应……

  4. 复习 2、你所知道的化学反应中有哪些吸热反应？ • 大多数分解反应 • 铵盐与碱的反应 • 碳作还原剂的反应 定性的认识 定量的分析

  5. （焓变） 一、反应热 • 定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为焓变。 • 单位：kJ/mol或kJ·mol-1 • 符号：ΔH 化学反应为什么伴随着能量的变化？

  6. ☆从微观角度去考虑：化学反应的本质

  7. ☆从微观角度去考虑：化学反应的本质 化学键的断裂与形成 < 反应物分子断键时吸收的能量 生成物分子成键时释放的能量 放热反应 > 反应物分子断键时吸收的能量 生成物分子成键时释放的能量 吸热反应

  8. ☆从反应物和生成物具有的能量去考虑 能量 能量 生成物 反应物 吸收热量 ΔH ΔH 放出热量 反应物 生成物 反应过程 反应过程 放热反应：E反>E生 吸热反应： E反<E生

  9. 反应热的表示方法： 放热反应—— 体系能量释放给环境而自身能量降低－ ΔH<0，ΔH为“－” ΔH=E吸－E放 吸热反应—— 体系从环境吸收能量而自身能量升高－ ΔH>0，ΔH为“＋”

  10. ∆H＝ E（生成物的总能量）－ E（反应物的总能量） ∆H＝ E（反应物的键能）－ E（生成物的键能）

  11. 内能：任何一种物质都具有一定的能量，这种能量称为内能。内能：任何一种物质都具有一定的能量，这种能量称为内能。 键能：破坏1mol化学键所吸收的能量 (或形成1mol化学键所放出的能量) 能量越低,物质越稳定 键能越大,物质越稳定

  12. C(石墨s) C(金刚石s)ΔH=+700J/mol 二、反应热数据的用途 1、 判断反应发生的难易 • 石墨能否自动转化为金刚石？ • 采取什么措施有可能将石墨转化为金刚石？

  13. 课堂练习 C D 1、下列说法正确的是 A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B.放热的反应在常温下一定很易发生 C.反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D.吸热反应在一定的条件下也能发生

  14. 2.反应C(石墨) C(金刚石)是吸热反应,由此可知A. 石墨比金刚石更稳定B. 该反应的ΔH>0 C. 金刚石比石墨稳定D. 金刚石和石墨不能相互转化 AB

  15. 练 习 3.1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1molH2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H=__kJ/mol ＋131.5 4.H—H键、N－H键、N≡N键的键能分别是436kJ/mol、391kJ/mol、946kJ/mol，则1molN2生成NH3的反应热为，1mol H2生成NH3的反应热为。 -30.7KJ/mol -92KJ/mol

  16. 我们认识了反应热，那么怎样书写 表示化学反应热的化学方程式？

  17. 二、热化学方程式 ★ 能够表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 1、热化学方程式定义： a.表示参加反应物质的量. b.反应热的关系的化学方程式

  18. 思考 交流 热化学方程式 （阅读课本例1与例2） • 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？

  19. 2.书写热化学方程式的注意事项 ①标聚集状态（s、l、g） ②右端标热量数值和符号， △H：吸热用“+”，放热用：“－”。 ③系数单位是“mol”，而不是“个”。 ④系数可用分数，但热量值要相应变化。 ⑤不写条件，即指: 25℃ 1.01×105Pa；不用“↑”“↓”；具体反应条件可注可不注

  20. 3.热化学方程式表示的意义 • 反应物和生成物的种类 • 反应中各物质的物质的量比和质量比 • 反应中放出或吸收的热量。

  21. 例 题 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

  22. 而这些书写也是对的 1 1 H2(g) + Cl2(g) =HCl(g) ∆H=-92.3KJ/mol 2 2

  23. 写出下列反应的热化学方程式 1.1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g)，需吸收68kJ的热量； 2.2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量； 3.1g硫粉充分燃烧放出9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。 24班 4.4gCO燃烧生成CO2,放出9.6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。

  24. 5.在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的热化学方程式为: 2H2(g)+O2(g)=2H2O (l); H= – 572 kJ /mol CH4(g) +2O2 (g) = CO2(g)+2H2O (l);  H= – 890 kJ/mol由1mol 氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。 2066KJ

  25. 6、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); H=– 572 kJ/mol C3H8(g) +5O2(g)= 3CO2 (g) +4H2O (l); H= – 2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和丙烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1 B

  26. 已知298K时，由H2和N2合成1molNH3气，放热46.11KJ，将下列方程式改成热化学方程式：已知298K时，由H2和N2合成1molNH3气，放热46.11KJ，将下列方程式改成热化学方程式： 3/2 H2+1/2N2=NH3 3H2+N2=2NH3 NH3=3/2H2+1/2N2

  27. 已知在1×105 Pa，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); ΔH＝+242kJ·mol-1B. 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l); ΔH＝－484kJ·mol-1C. H2 (g)＋1/2O2 (g)＝H2O(g); ΔH＝+242kJ·mol-1D. 2H2 (g)＋O2 (g)＝2H2O(g); ΔH＝+484kJ·mol-1 A

  28. 3、2gC2H2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

  29. 2、依据事实，写出下列反应的热化学方程式∶2、依据事实，写出下列反应的热化学方程式∶ （１）1mol碳完全燃烧放出393.5KJ的热量； （２）1克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热22.68KJ； C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5KJ/mol 2CH4O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=－1451.52KJ/mol

  30. 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH＝－Q1kJ·mol-1 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－Q2kJ·mol-1 Q1等于Q2吗？ Q1<Q2

  31. S(g)+O2(g)＝SO2(g)； △H=－ Q1 kJ/mol S(s)+O2(g)＝SO2(g)； △H=－Q2 kJ/mol Q1等于Q2吗？ Q1>Q2

  32. 试比较下列各组ΔH的大小： A．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH1 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH2 ΔH1>ΔH2 B．S(g)+O2(g)＝SO2(g) ΔH1 S(s)+O2(g)＝SO2(g) ΔH2 ΔH1<ΔH2

  33. 7.已知 H2(g)＋ O2(g)＝H2O( g) ΔH1=akJ/mol 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O (g) ΔH2=b kJ/mol H2(g)＋ O2(g)＝H2O (l) ΔH3=c kJ/mol 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH4=d kJ/mol 则a、b、c、d的关系正确的是。 A、a<c<0 B、b>d>0 C、2a=b< 0 D、2c=d>0 1 1 2 2 C

  34. B 5、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=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) △H=-Q2 B. C(s)+1/2O2(g)=CO (g) △H=-Q1 C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-Q2 C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-Q2 D. S(g)+O2(g)=SO2(g) △H=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-Q2

  35. 4、已知充分燃烧a g 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 • 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-4b kJ • 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-4b kJ/mol • C. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(g) △H=-4b kJ/mol • D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=+4b kJ/mol • E. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2b kJ/mol 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

  36. 三、中和热 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热。 1. 定义： 注意： 研究条件：稀溶液(一般是指浓度均≤ 1mol /L，在书写方程式时常用aq来表示稀溶液) 若是浓溶液，则在中和时还要考虑溶液的稀释，此时除发生中和反应外，稀释过程也要放出热量，影响中和热的数值。 生成物及其物质的量：1mol水 放出热量：△H<0 kJ·mol-1 例：NaOH(aq)+1/2 H2SO4 (aq) = 1/2 Na2SO4 (aq) + H2O(l); △H =－ 57.3kJ/mol

  37. 写出下列反应的热化学方程式： 实验测得： (1) 1L 1mol/L 稀盐酸与1L 1mol/L NaOH溶液反应，。 (2) 1L 1mol/L 稀硝酸与1L 1mol/L KOH溶液反应，。 (3) 1L 1mol/L 稀硫酸与2L 1mol/L NaOH溶液反应，。 放出57.3KJ的热量 放出57.3KJ的热量 放出114.6KJ的热量

  38. 结论： 57.3kJ/mol 是指强酸与强碱反应生成1mol水时的中和热。 思考： 若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中和反应，中和热也是57.3kJ/mol吗？为什么？ 答：若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中和反应，中和热将小于57.3kJ/mol。因为：① 弱电解质反应时会不断电离，电离时要吸热；② 生成的盐会水解，水解也要吸热。

  39. 强调：限定的量是指生成1mol水，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示；强调：限定的量是指生成1mol水，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示； 中和反应都是放热反应，所以表达中和热时的△H均为负值。 2. 中和热的实验测定（播放视频）

  40. 3. 有关中和热的计算: 例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； H=－57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。 (1) 用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出______kJ的热量。 (2) 用60gKOH配稀溶液跟1mol稀硝酸反应，放出______kJ的热量。 28.65 57.3

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