化学变化中的能量变化精.ppt

化学变化中的能量变化第1页，本讲稿共14页一、化学反应中的一、化学反应中的热效应热效应 1.1.化学上把有热量放出的化学反应叫做化学上把有热量放出的化学反应叫做 放热反应放热反应用用“+Q+Q”表示表示化学上把吸收热量的化学反应叫做化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应吸热反应用用“-Q-Q”表示表示反应时所放出或吸收的热量叫反应时所放出或吸收的热量叫做做反应的热效应。反应的热效应。如何判断是放热反应还是吸热反应？如何判断是放热反应还是吸热反应？放热反应和吸热反应与加热有何关系？放热反应和吸热反应与加热有何关系？第2页，本讲稿共14页反应物的总能量反应物的总能量=生成物的总能量生成物的总能量+放出的热量放出的热量生成物的总能量生成物的总能量=反应物的总能量反应物的总能量+吸收的热量吸收的热量 化学反应的过程化学反应的过程,可以看成是能量可以看成是能量的的“贮存贮存”或或“释放释放”的过程的过程2.能量变化图（化学能）能量变化图（化学能）如：如：2H2(g)+O2(g)2H2O(g)+Q如：如：2H2O(g)2H2(g)+O2(g)-Q高高低低放放热热反反应应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)+Q吸吸热热反反应应高高低低2H2(g)+O2(g)2H2O(g)-Q第3页，本讲稿共14页 E 反应物反应物E 生成物生成物+热量热量 E 反应物反应物E 生成物生成物+热量热量一个反应是一个反应是还是还是取决于取决于反应物和生成物能量的相对高低反应物和生成物能量的相对高低第4页，本讲稿共14页 当化学反应过程释放出或吸收的能量表现为热量时，当化学反应过程释放出或吸收的能量表现为热量时，反应物反应物具有的能量总和与生成物具有的能量总和的差值，即为反应热具有的能量总和与生成物具有的能量总和的差值，即为反应热。3.反应热反应热H2(g)+F2(g)2HF(g)+542.2kJ H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)+184.6kJH2(g)+Br2(g)2HBr(g)+103.7kJH2(g)+I2(g)2HI(g)-9.4kJ比较比较HF、HCl、HBr、HI的热稳定性的大小的热稳定性的大小HF HCl HBr HI如：如：第5页，本讲稿共14页v大量事实表明，物质大量事实表明，物质化合化合时，放出能量越多，生成物时，放出能量越多，生成物的热稳定性越大。的热稳定性越大。v结论：结论：v1 1、在、在化合化合反应中生成相等物质的量的生成物时，反应中生成相等物质的量的生成物时，放出放出的热量的热量越多越多，生成物，生成物越稳定越稳定；v2 2、放出的热量越少，生成物越不稳定、放出的热量越少，生成物越不稳定第6页，本讲稿共14页二、热化学方程式二、热化学方程式 为了简明地表达反应过程的热量变化，把反为了简明地表达反应过程的热量变化，把反应中放出或吸收的热量写入化学方程式中。应中放出或吸收的热量写入化学方程式中。这种表示化学反应所放出或吸收热量的化学方这种表示化学反应所放出或吸收热量的化学方程式，叫做程式，叫做热化学方程式热化学方程式。如：如：C(s)+O2(g)CO2(g)+393.5kJ第7页，本讲稿共14页1.热化学方程式中的反应物和生成物都必须热化学方程式中的反应物和生成物都必须注明状态注明状态+285.8kJ+241.8kJ例例1试比较试比较Q1和和Q2的大小：的大小：Q1 Q2?H2O(l)H2O(g)-QQ=Q1 Q2=44kJ练习练习 在同温、同压下，比较下列反应放出热量在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小的大小S(g)+O2(g)SO2(g)+Q1 S(s)+O2(g)SO2(g)+Q2 两式数量相同，两式数量相同，S由固态由固态吸收热量转化为气态，在氧化燃烧生成吸收热量转化为气态，在氧化燃烧生成SO2。其。其放出热量的放出热量的总和小于由气态总和小于由气态S直接燃烧所放出的热量直接燃烧所放出的热量:即：即：O1 Q2H2(g)+O2(g)H2O(l)+Q121H2(g)+O2(g)H2O(g)+Q221书写注意点：书写注意点：第8页，本讲稿共14页 在化学方程式中，系数既可以是各物质之间的在化学方程式中，系数既可以是各物质之间的微粒个数比微粒个数比，也可以是各物质的，也可以是各物质的物质的量之比物质的量之比；而在热化学方程式中系数表示的是；而在热化学方程式中系数表示的是微粒的物质的量微粒的物质的量，所以，可以，所以，可以是是分数分数。2.Q值是以各值是以各物质的物质的量物质的物质的量按化学方程式的按化学方程式的计量数计量数完成反完成反应时放出或吸收的热量来表示。应时放出或吸收的热量来表示。状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前式的一半，也应是前式的一半，Q2 Q1，且，且Q2=2 Q1H2(g)+O2(g)H2O(l)+Q12H2(g)+O2(g)2H2O(l)+Q2例例2试比较试比较Q1和和Q2的大小的大小思考思考 在热化学方程式中，化学式前的计量数为何可用分数表示？在热化学方程式中，化学式前的计量数为何可用分数表示？书写注意点：书写注意点：第9页，本讲稿共14页热热化学方程式化学方程式的读法的读法 1mol氢气和氢气和1/2mol氧气化合生成氧气化合生成1mol液态液态水放出水放出285.8kJ 的热量的热量小结：热化学方程式中小结：热化学方程式中Q值值与各物质的与各物质的状态状态有关；也与有关；也与方程式中的方程式中的计量数计量数有关。有关。H2(g)+O2(g)H2O(l)+285.8kJ利用热化学方程式进行计算利用热化学方程式进行计算正比正比第10页，本讲稿共14页例、例、1.7gNH3完全分解生成氮气和氢气时，吸收完全分解生成氮气和氢气时，吸收4.62kJ的热量，则热化学方程式为的热量，则热化学方程式为 。下列热化学方程式正确的是下列热化学方程式正确的是（）A、N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92.4kJB、N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+46.2kJC、NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)-46.2kJD、2NH3(g)N2(g)+3H2(g)+92.4kJE、1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)+46.2kJA C E第11页，本讲稿共14页 有关热化学方程式的计算有关热化学方程式的计算 燃烧燃烧1molCH4(g)，生成，生成CO2(g)和和H2O(l)，放出热量，放出热量890.3kJ。现燃烧。现燃烧56L（S.T.P）CH4，生成，生成CO2(g)和和H2O(l)，理论上计算：，理论上计算：1、耗氧多少升？、耗氧多少升？2、能够释放出多少热、能够释放出多少热量？量？第12页，本讲稿共14页二、燃料的充分利用二、燃料的充分利用燃烧热燃烧热 1mol纯净物完全纯净物完全燃烧，生成燃烧，生成稳定稳定化合物的反应热化合物的反应热热值热值 单位质量单位质量或或单位体积单位体积的燃料完全燃烧所放出的热量的燃料完全燃烧所放出的热量第13页，本讲稿共14页二、燃料的充分利用二、燃料的充分利用1、燃料的充分燃烧、燃料的充分燃烧2、热能的充分利用、热能的充分利用改进设备、利用余热、防止热损失改进设备、利用余热、防止热损失采用热交换器采用热交换器(1)通入通入充足且适量充足且适量的空气；的空气；(2)固体燃料固体燃料粉碎粉碎、液体燃料、液体燃料喷雾喷雾 煤炭的气化和液化煤炭的气化和液化第14页，本讲稿共14页