第20讲化学反应与能量变化（上课用）.ppt

12要点探究 探究点一反应热焓变探究点一反应热焓变 【知识梳理知识梳理】 1吸热反应与放热反应的比较吸热反应与放热反应的比较 判断依据判断依据放热反应放热反应吸热反应吸热反应反应物总能量与生成反应物总能量与生成物总能量的相对大小物总能量的相对大小E E反应物反应物_E E生成物生成物E E反应物反应物_E E生成物生成物与化学键的关系与化学键的关系生成物分子成键时生成物分子成键时释放出的总能量释放出的总能量_反应物分子反应物分子断裂时吸收的总能量断裂时吸收的总能量生成物分子成键时生成物分子成键时释放出的总能量释放出的总能量_反应物分子反应物分子断裂时吸收的总能量断裂时吸收的总能量大于大于小于小于3判断依据判断依据放热反应放热反应吸热反应吸热反应H H的符号的符号H H0(“0(“0(“”号号) )反应过程图示反应过程图示4 判断依据判断依据 放热反应放热反应 吸热反应吸热反应 反应类型反应类型大多数大多数_反应反应所有的所有的_反应反应酸碱中和反应酸碱中和反应金属与酸的反应金属与酸的反应大多数分解反应大多数分解反应盐的水解，电解质盐的水解，电解质的电离的电离Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应的反应C和和CO2、C和和H2O(g)的反应的反应化合化合燃烧燃烧52.反应热、焓变反应热、焓变(1)焓焓(H)：用来描述物质：用来描述物质_这一性质的一种这一性质的一种 物理量。物理量。(2)焓变焓变(H)：H_。(3)单位：单位：_。(4)H0，表示，表示_热反热反应。应。所具有的能量所具有的能量E(生成物生成物)E(反应物反应物)kJmol1或或Jmol1放放吸吸H反应物的键能之和反应物的键能之和生成物的键能之和生成物的键能之和H吸收的能量吸收的能量释放的能量释放的能量6【要点深化【要点深化】从微观和宏观的角度理解反应热的本质从微观和宏观的角度理解反应热的本质图图1817 微观角度微观角度 宏观角度宏观角度 概述概述图图181中各段中各段 表示的意义表示的意义 概述概述图图181中各段中各段 表示的意义表示的意义 旧化学键旧化学键断裂吸收的热断裂吸收的热量与新化学键量与新化学键生成放出的热生成放出的热量的差量的差 a表示断裂旧表示断裂旧化学键吸收的化学键吸收的热量热量 b表示新化学表示新化学键生成放出的键生成放出的热量热量 c表示反应热表示反应热 反应物自反应物自身的能量与身的能量与生成物的能生成物的能量差量差 a表示活化能表示活化能 b表示活化分表示活化分子结合成生成物子结合成生成物所释放的能量所释放的能量 c表示反应热表示反应热8【典例精析【典例精析】 例例1 1 20102010山东卷山东卷 下列与化学反应能量变化相关的叙下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是述正确的是() A生成物总能量一定低于反应物总能量生成物总能量一定低于反应物总能量 B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应的应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应的焓变焓变 D同温同压下，同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点在光照和点燃条件下的燃条件下的H不同不同C9下列说法不正确的是下列说法不正确的是() A对于吸热反应，反应物所具有的总能量低于生成对于吸热反应，反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量物所具有的总能量 B放热反应在常温条件下一定能发生放热反应在常温条件下一定能发生 C在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热叫做中和热时的反应热叫做中和热 D在在101 kPa时，时，1 mol纯物质完全燃烧生成最稳定的纯物质完全燃烧生成最稳定的氧化物时所放出的热量就叫做该物质的燃烧热氧化物时所放出的热量就叫做该物质的燃烧热B10 探究点二热化学方程式探究点二热化学方程式 【知识梳理】 1定义：表明反应定义：表明反应_或或_热量的化学方程热量的化学方程式叫做热化学方程式。式叫做热化学方程式。 2意义：不仅表明了化学反应中的意义：不仅表明了化学反应中的_，同时也，同时也表明了化学反应中的表明了化学反应中的_。3书写要求书写要求(1)要注明反应的温度和压强要注明反应的温度和压强(若在若在101 kPa和和25 可不注明可不注明)，要，要注明注明H的的_与与_。(2)要注明反应物和生成物的要注明反应物和生成物的_(表示符号：气态用表示符号：气态用“g”，液态用，液态用“l”，固态用，固态用“s”)，若为同素异形体，要注明名称，若为同素异形体，要注明名称，稀溶液中的溶质或离子，要注明稀溶液中的溶质或离子，要注明“aq”。放出放出吸收吸收物质变化物质变化能量变化能量变化“”“”聚集状态聚集状态11 (3)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子子_，只表示，只表示_，它可以是，它可以是_，也可以是也可以是_。个数个数物质的量物质的量整数整数简单分数简单分数12 【要点深化【要点深化】 “ “热化学方程式热化学方程式”的几点提醒的几点提醒 1 1若为同素异形体，除了注明聚集状态，还要注明名若为同素异形体，除了注明聚集状态，还要注明名称。因为同素异形体虽然构成元素相同，但是不同物质，其本称。因为同素异形体虽然构成元素相同，但是不同物质，其本身具有的能量不同，所以反应中的身具有的能量不同，所以反应中的H H 也不同。也不同。 如如S(sS(s，单斜，单斜) )O O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g)(g) H H1 1297.16 kJmol297.16 kJmol1 1 S(sS(s，正交，正交) )O O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g)(g) H H2 2296.83 kJmol296.83 kJmol1 1 S(sS(s，单斜，单斜) )S(sS(s，正交，正交) )H H3 30.33 kJmol0.33 kJmol1 1 2 2热化学方程式的书写，一般不写反应条件、生成物热化学方程式的书写，一般不写反应条件、生成物沉淀符号和气体符号。沉淀符号和气体符号。131415【典例精析典例精析】 例例2B总结：热化学方程式正误判断中的关键点有：总结：热化学方程式正误判断中的关键点有：漏写或错写物质的聚集状态；漏写或错写物质的聚集状态；忽视反应热忽视反应热H的正负号；的正负号；错写或漏写错写或漏写H的单位；的单位；反应热的数值与化学计反应热的数值与化学计量数不对应等。量数不对应等。16T时，时，N2与与H2反应生成反应生成NH3，其能量变化如图，其能量变化如图182()所示。若保持其他条件不变，温度分别为所示。若保持其他条件不变，温度分别为T1和和T2时，时，H2的体积分数与时间的关系如图的体积分数与时间的关系如图()所示。则下列结论所示。则下列结论不正确的是不正确的是() 图图18217D18 探究点三反应热的大小比较探究点三反应热的大小比较 【知识梳理】 1根据反应物和生成物的聚集状态比较根据反应物和生成物的聚集状态比较 物质由固态变成液态，由液态变成气态，都必定物质由固态变成液态，由液态变成气态，都必定_热量；而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接变热量；而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接变成固态，则成固态，则_热量。因此在进行反应热计算或大小比较热量。因此在进行反应热计算或大小比较时，应特别注意各反应物或生成物的状态。时，应特别注意各反应物或生成物的状态。 2根据热化学方程式中的化学计量数比较根据热化学方程式中的化学计量数比较 热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示各反应物和生成物的物质的量，可以是分数。当化学计量数发各反应物和生成物的物质的量，可以是分数。当化学计量数发生变化生变化(如加倍或减半如加倍或减半)时，反应热也要时，反应热也要_。互为可逆。互为可逆反应的热化学反应，其反应热反应的热化学反应，其反应热_。吸收吸收放出放出随之变化随之变化数值相等，符号相反数值相等，符号相反19 3根据反应物和生成物的性质比较根据反应物和生成物的性质比较 对互为同素异形体的单质来说，由不稳定状态单质转化对互为同素异形体的单质来说，由不稳定状态单质转化为稳定状态的单质要为稳定状态的单质要_能量，因为能量越低越稳定；对能量，因为能量越低越稳定；对于同一主族的不同元素的单质来说，与同一物质反应时，生成于同一主族的不同元素的单质来说，与同一物质反应时，生成物越稳定或反应越易进行，放出的热量越物越稳定或反应越易进行，放出的热量越_；而有些物质，；而有些物质，在溶于水时吸收热量或放出热量，在计算总反应热时，不要忽在溶于水时吸收热量或放出热量，在计算总反应热时，不要忽视这部分热量。视这部分热量。 4根据反应进行的程度比较根据反应进行的程度比较 对于分几步进行的反应来说，反应进行得越彻底，其热效对于分几步进行的反应来说，反应进行得越彻底，其热效应越应越_。如果是放热反应，放出的热量越。如果是放热反应，放出的热量越_；放出放出多多大大多多20 如果是吸热反应，吸收的热量越如果是吸热反应，吸收的热量越_。如，等量的碳。如，等量的碳燃烧生成一氧化碳放出的热量少于生成二氧化碳时放出的热量。燃烧生成一氧化碳放出的热量少于生成二氧化碳时放出的热量。对于可逆反应来说，反应进行得程度越大，反应物的转化率越对于可逆反应来说，反应进行得程度越大，反应物的转化率越高，吸收或放出的热量也高，吸收或放出的热量也_。 【要点深化【要点深化】 反应热大小比较时要特别注意以下几点：反应热大小比较时要特别注意以下几点： 1比较反应热大小时，反应热所带比较反应热大小时，反应热所带“”“”“”号均具有号均具有数学意义，参与大小比较；数学意义，参与大小比较； 2对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所以描述中不带所以描述中不带“”号，但是其焓变还是为负值；号，但是其焓变还是为负值； 3不要忽视弱电解质的电离、水解吸热，浓硫酸的稀释、不要忽视弱电解质的电离、水解吸热，浓硫酸的稀释、氢氧化钠和氧化钙等固体的溶解放热对反应热的影响。氢氧化钠和氧化钙等固体的溶解放热对反应热的影响。越多越多多多21【典例精析典例精析】 例例3C点评点评 反应热大小的比较中，一定要注意带着正负号比较，不是反应热大小的比较中，一定要注意带着正负号比较，不是只比较反应热的绝对值，本题容易忽视反应热的正负号而错选。只比较反应热的绝对值，本题容易忽视反应热的正负号而错选。此外，还要注意电离或溶解时的热效应，如下面的变式题。此外，还要注意电离或溶解时的热效应，如下面的变式题。22 20102010宁夏卷宁夏卷 已知：已知：HCN(aq)与与NaOH(aq)反应的反应的H12.1 kJmol1；HCl(aq)与与NaOH(aq)反应的反应的H55.6 kJmol1。则。则HCN在水溶液中电离的在水溶液中电离的H等于等于()A67.7 kJmol1B43.5 kJmol1C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol1分析：强酸与强碱反应放出的热量为分析：强酸与强碱反应放出的热量为55.6 kJmol-1，弱酸与，弱酸与强碱反应放出的热量为强碱反应放出的热量为12.1 kJmol-1，这是由于有一部分热，这是由于有一部分热量用于弱酸的电离。量用于弱酸的电离。HCN的电离需要吸热为的电离需要吸热为55.6 kJmol-112.1 kJmol-143.5 kJmol-1，吸热的吸热的H值为正值，值为正值，C项正确。项正确。C