化學(xué)：《化學(xué)反應(yīng)與能量 歸納與整理》課件4（40張PPT）（人教版選修4）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第一章化學(xué)反應(yīng)與能量 第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化 一 焓 焓變 1 焓 與內(nèi)能有關(guān)的物理量符號(hào) H決定因素 2 焓變 生成物與反應(yīng)物的焓值差符號(hào) H H H生成物 H反應(yīng)物3 在一定條件下 判斷某一化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng) 由生成物與反應(yīng)物的焓值差即焓變 H 決定4 一般反應(yīng)都是在敞口容器中進(jìn)行的 系統(tǒng)的壓力等于外界壓力 是在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng) 反應(yīng)的熱效應(yīng)等于焓變 反應(yīng)物本身的性質(zhì)物質(zhì)的狀態(tài) g l s溫度 T H 壓強(qiáng) P H 內(nèi)能和焓變是否完全等同 二 反應(yīng)熱 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中所釋放或吸收的能量 都可以用熱量 或換算成相應(yīng)的熱量 來(lái)表述 叫做反應(yīng)熱 在恒壓條件下又稱為焓變 焓變 PS 1 符號(hào) H單位 kJ mol或kJ mol 12 反應(yīng)熱描述的是化學(xué)反應(yīng)前后的熱量變化3 反應(yīng)熱描述的是一定溫度下的熱量變化4 任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱 表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)或者放熱反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中為什么會(huì)有能量的變化 化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵斷裂 形成新的化學(xué)鍵 重新組合成生成物的分子的過(guò)程 舊鍵斷裂需要吸收能量 新鍵形成需要放出能量 而一般化學(xué)反應(yīng)中 舊鍵的斷裂所吸收的總能量與新鍵形成所放出的總能量是不相等的 而這個(gè)差值就是反應(yīng)中能量的變化 所以化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中都會(huì)有能量的變化 反應(yīng)熱與物質(zhì)的量的關(guān)系 質(zhì)量守恒能量守恒某一反應(yīng)中 質(zhì)量和能量成正比關(guān)系熱量用Q表示 體系向環(huán)境做正功 Q 0 釋放能量 放熱反應(yīng) 體系向環(huán)境做負(fù)功 Q 0 得到能量 吸熱反應(yīng) 判斷一個(gè)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)的方法 H反應(yīng)物和H生成物的相對(duì)大小 H H生 H反若 H 0 則為吸熱反應(yīng) H為 Q0 H E1 E2 0為吸熱反應(yīng)E1不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得 沒(méi)有實(shí)際的計(jì)算意義 反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量 反與生成物分子形成新化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量 生的相對(duì)大小 H 反 生若 H 0則為吸熱反應(yīng) H為 Q0 通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得 掌握中和熱的測(cè)定 閱讀P3 資料 體系與環(huán)境 鍵能 破壞1mol共價(jià)鍵吸收的能量或形成1mol共價(jià)鍵放出的能量 鍵能恒取正值 常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) 放熱反應(yīng) 所有的燃燒中和反應(yīng)溶液里的置換一般的化合反應(yīng)特殊的分解 吸熱反應(yīng) 電離強(qiáng)堿與銨鹽一般的分解特殊的化合 1 1molC與1molH2O g 反應(yīng)生成lmolCO g 和1molH2 g 需要吸收131 5kJ的熱量 該反應(yīng)的反應(yīng)熱為 H kJ mol 2 拆開(kāi)lmolH H鍵 lmolN H鍵 lmolN N鍵分別需要的能量是436kJ 391kJ 946kJ 則1molN2生成NH3的反應(yīng)熱為 1molH2生成NH3的反應(yīng)熱為 131 5 92KJ mol 30 6KJ mol 3 下列敘述正確的是 A 化學(xué)反應(yīng)一定伴隨熱量的變化B 凡是吸熱或放熱過(guò)程中熱量的變化均稱為反應(yīng)熱C 若 H0 則反應(yīng)物的能量高于生成物的能量4 已知 H H H2 H 436KJ mol 則下列敘述正確的是 A 2個(gè)H原子的能量高于1個(gè)H2的能量B 2個(gè)H原子的能量低于1個(gè)H2的能量C H原子比H2分子穩(wěn)定D H2分子比H原子穩(wěn)定 AC AD 5 下列變化過(guò)程中會(huì)放出熱量的是 硝酸銨溶于水 物質(zhì)的燃燒 苛性鈉溶于水 生石灰放入水中 醋酸的電離A 僅 B 僅 C 僅 D D 6 下列變化中 屬于放熱反應(yīng)的是 A Ba OH 2 8H2O與NH4Cl的反應(yīng)B 點(diǎn)燃的鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒C 灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)D 氯化鈉溶于水 B 小結(jié) 一 反應(yīng)熱 焓變 從焓變角度看 H 生成物的焓 反應(yīng)物的焓 從反應(yīng)熱角度看 H 生成物能量 反應(yīng)物能量 從鍵能角度看 H 反應(yīng)物總鍵能 生成物總鍵能 H E 生成物的總能量 E 反應(yīng)物的總能量 H E 反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所釋放的總能量 E 生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)所吸收的總能量 我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了反應(yīng)熱 那么如何在化學(xué)方程式中正確反映其熱量的變化 二 熱化學(xué)方程式 什么是熱化學(xué)方程式 表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 叫做熱化學(xué)方程式 思考交流 與化學(xué)方程式相比 熱化學(xué)方程式有哪些不同 正確書(shū)寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意哪幾點(diǎn) 請(qǐng)看以下幾個(gè)例子 再思考 熱化學(xué)方程式 能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol 200 101kPa 1 熱化學(xué)方程式包含物質(zhì)變化和能量變化兩個(gè)部分 二者缺一不可 普通化學(xué)方程式只包含物質(zhì)變化一個(gè)部分 物質(zhì)變化 能量變化 書(shū)寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng) 1 化學(xué)方程的右邊必須寫上 H 并用 空格 隔開(kāi) H 吸熱用 放熱用 單位是kJ mol或J mol 熱化學(xué)方程式 能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol 200 101kPa 2 熱化學(xué)方程式需注明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng) 對(duì)于25 101kPa時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)可不注明 普通化學(xué)方程式不需注明溫度和壓強(qiáng) 書(shū)寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng) 1 化學(xué)方程的右邊必須寫上 H 并用 空格 隔開(kāi) H 吸熱用 放熱用 單位是kJ mol或J mol 2 需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng) 如不注明條件 即指 25 1 01 105Pa 熱化學(xué)方程式 能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 3 熱化學(xué)方程式需注明各物質(zhì)的狀態(tài) 普通化學(xué)方程式不需注明物質(zhì)的狀態(tài) 書(shū)寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng) 1 化學(xué)方程的右邊必須寫上 H 并用 空格 隔開(kāi) H 吸熱用 放熱用 單位是kJ mol或J mol 2 需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng) 如不注明條件 即指 25 1 01 105Pa 3 物質(zhì)后需標(biāo)聚集狀態(tài) s l g aq 熱化學(xué)方程式 能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 4 熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量 可為整數(shù)或分?jǐn)?shù) 普通化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)宏觀上表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量 微觀上表示原子分子數(shù)目 只能為整數(shù) 不能為分?jǐn)?shù) 閱讀P4 資料卡片 kJ mol的含義 每mol反應(yīng)的焓變 書(shū)寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng) 1 化學(xué)方程的右邊必須寫上 H 并用 空格 隔開(kāi) H 吸熱用 放熱用 單位是kJ mol或J mol 2 需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng) 如不注明條件 即指 25 1 01 105Pa 3 物質(zhì)后需標(biāo)聚集狀態(tài) s l g aq 4 熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示物質(zhì)的量并不能表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù) 因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù) 5 根據(jù)焓的性質(zhì) 若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍 則 H的數(shù)值也加倍 若反應(yīng)逆向進(jìn)行 則 H改變符號(hào) 但絕對(duì)值不變 熱化學(xué)方程式表示的意義 1 反應(yīng)物和生成物的種類 聚集狀態(tài)2 反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量比和質(zhì)量比3 反應(yīng)中放出或吸收的熱量 綜上所述 問(wèn)題 反應(yīng)物和生成物前的系數(shù)它代表了什么 在方程式中 H它表示了什么意義 H它的值與什么有關(guān)系 熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù) 表示對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量 H KJ mol 它表示每摩爾反應(yīng)所放出的熱量 H它的值與方程式中的計(jì)量系數(shù)有關(guān) 即對(duì)于相同的反應(yīng) 當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí) 其 H不同 1 當(dāng)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl 放出184 6KJ的熱量 請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 H2 g Cl2 g 2HCl g H 184 6KJ mol 練習(xí) 而這些書(shū)寫也是對(duì)的 練習(xí)與鞏固 依據(jù)事實(shí) 寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 1mol碳完全燃燒放出393 5KJ的熱量 1克甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放熱22 68KJ 1mol氯氣和水蒸氣通過(guò)灼熱的炭層反應(yīng) 生成氯化氫和二氧化碳放出145KJ的熱量 你寫對(duì)了嗎 寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 1 1molC 固態(tài) 與適量H2O 氣態(tài) 反應(yīng) 生成CO 氣態(tài) 和H2 氣態(tài) 吸收131 3kJ的熱量 2 0 5molCu 固態(tài) 與適量O2 氣態(tài) 反應(yīng) 生成CuO 固態(tài) 放出78 5kJ的熱量 C s H2O g CO g H2 g H 131 3KJ mol 2Cu s O2 g 2CuO s H 314KJ mol 2 00gC2H2完全燃燒生成液態(tài)水和CO2放出的熱量為99 6KJ 寫出C2H2燃燒的熱化學(xué)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 已知充分燃燒ag乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水 并放出熱量bkJ 則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是 B 點(diǎn)撥 熱化學(xué)方程式書(shū)寫正誤的判斷可從物質(zhì)的聚集狀態(tài) H的正負(fù)號(hào) 物質(zhì)的量的大小 單位等主要方面入手 C 4 已知在1 105Pa 298K條件下 2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量 下列熱化學(xué)方程式正確的是 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時(shí) 1molH2與碘蒸氣作用生成HI反應(yīng) 科學(xué)文獻(xiàn)表示為 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol以上化學(xué)方程式指出了反應(yīng)時(shí)的和 括號(hào)中的符號(hào)表示反應(yīng)物或生成物的 6 在25 101kPa時(shí) 有兩個(gè)由H2和O2化合成1molH2O的反應(yīng) 一個(gè)生成氣態(tài)水 一個(gè)液態(tài)水 化學(xué)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以上兩個(gè)反應(yīng) 產(chǎn)物都是 但產(chǎn)物的不同 溫度 壓強(qiáng) 狀態(tài) 水 狀態(tài) 7 在同溫同壓下 下列各組熱化學(xué)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 熱化學(xué)方程式 S g O2 g SO2 g H 297 3kJ mol分析下列說(shuō)法中正確的是 A S g O2 g SO2 l H 297 3KJ molB S g O2 g SO2 l H 297 3KJ molC 1molSO2的鍵能總和大于1molS和1molO2鍵能之和D 1molSO2的鍵能總和小于1molS和1molO2鍵能之和 BD 二 中和熱 1 酸和堿的中和反應(yīng)有熱量放出 可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得中和反應(yīng)的反應(yīng)熱 當(dāng)1L1mol L的稀鹽酸跟1L1mol L的NaOH溶液起中和反應(yīng)時(shí) 能放出57 3kJ的熱量 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的熱量 KOH aq HNO3 aq KNO3 aq H2O l H 57 3kJ mol 二 中和熱1 定義 在稀溶液中 酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng) 生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱 2 中和熱的表示 H aq OH aq H2O 1 H 57 3kJ mol3 要點(diǎn) 條件 稀溶液 稀溶液是指溶于大量水的離子 反應(yīng)物 強(qiáng) 酸與 強(qiáng) 堿 中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱 電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng) 生成1mol水 中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H 和OH 化合生成H20 若反應(yīng)過(guò)程中有其他物質(zhì)生成 這部分反應(yīng)熱也不在中和熱之內(nèi) 放出的熱量 57 3kJ mol 例 已知H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 求下列中和反應(yīng)中放出的熱量 1 用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出 kJ的熱量 2 用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反應(yīng) 放出 kJ的熱量 28 7 28 7 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全