化学反应中的能量变化(第三册).ppt

化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化（第三册）（第三册）湖南长沙同升湖国际实验学校高中部湖南长沙同升湖国际实验学校高中部朱富生朱富生化学反应化学反应根据能量根据能量变化情况变化情况放热反应放热反应：放出热量的化学反应放出热量的化学反应吸热反应吸热反应：吸收热量的化学反应吸收热量的化学反应E（反应物）（反应物）E（生成物）（生成物）放热反应（能量释放）放热反应（能量释放）E（反应物）（反应物）E（生成物）（生成物）吸热反应（能量贮存）吸热反应（能量贮存）一、反应热一、反应热 在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。做反应热。1.符号：符号：H 2.单位：单位：kJ/mol 注：单位中的每注：单位中的每注：单位中的每注：单位中的每molmol是与整个反应对应的，即反应是与整个反应对应的，即反应是与整个反应对应的，即反应是与整个反应对应的，即反应热表示每热表示每热表示每热表示每molmol物质反应所放出或吸收的热量。物质反应所放出或吸收的热量。物质反应所放出或吸收的热量。物质反应所放出或吸收的热量。5 5、放热反应：放出热量的化学反应。、放热反应：放出热量的化学反应。(放热放热 吸热）吸热）H H 为为“-”“-”或或H H 0 放放热）热）H H 为为“+”“+”或或H H 003、测量条件：一定压强下，敞口容器中发生的反应、测量条件：一定压强下，敞口容器中发生的反应4 4、产生原因：化学键断裂、产生原因：化学键断裂吸热，化学键形成吸热，化学键形成放热。放热。二、热化学方程式的书写二、热化学方程式的书写1、热化学方程式热化学方程式：表明反应所放出或吸收的热量表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式的化学方程式例如：例如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，H=-483.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，H=-571.6kJ/mol注：气体用注：气体用注：气体用注：气体用g g；液体用；液体用；液体用；液体用l l；固体用；固体用；固体用；固体用s s2、书写热化学方程式的注意点：、书写热化学方程式的注意点：标聚集状态（标聚集状态（s s、l l、g g）右端标热量数值和符号，右端标热量数值和符号，H H：吸热用：吸热用“+”“+”，放热用：，放热用：“-”“-”。系数单位是系数单位是“摩摩”，而不是，而不是“个个”。系数可用分数，但热量值要相应变化。如：系数可用分数，但热量值要相应变化。如：2H 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)；H H=-=-571.6kJ/mol571.6kJ/mol H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=1H(g)=1H2 2O(l)O(l)；H H=-=-285.8kJ/mol285.8kJ/mol不注明条件，既指不注明条件，既指:(25:(250 0C C，1.01105Pa)1.01105Pa)例题例题1 1g1 1g甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放出热量放出热量55.625KJ55.625KJ，试写出热化学方程式。，试写出热化学方程式。1.1.为什么聚集状态不同，热量值不同？为什么聚集状态不同，热量值不同？答：液态水变成水蒸气要吸收热量答：液态水变成水蒸气要吸收热量2.2.若反应物状态不同，而生成物状态相同，那么若反应物状态不同，而生成物状态相同，那么热量值相同吗？热量值相同吗？答：不同答：不同CH4(g)+O2(g)=2H2O(l)+CO2(g);H=-890kJ/mol例题例题2 同温、同压下，比较同温、同压下，比较Q1与与Q2的大小：的大小：S(g)+O2(g)=SO2(g)；H=-Q1 kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g)；H=-Q2 kJ/molQ1Q2例题例题3 已知：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)；H=-393.5 kJ/mol要获得要获得1000千焦热量，需燃烧多少克碳？千焦热量，需燃烧多少克碳？练习练习4 已知：已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)；H=-290.6 kJ/mol 求：求：1.6克硫燃烧成为克硫燃烧成为SO2气体放出多少热量？气体放出多少热量？14.53kJ30.5克克 练习练习 写出下列反应的热化学方程式写出下列反应的热化学方程式。1 1、5 5克碳酸钙分解时吸收克碳酸钙分解时吸收8.885kJ8.885kJ热量。热量。2 2、1molC1molC与适量的水蒸气反应，需吸收与适量的水蒸气反应，需吸收131.3kJ131.3kJ的热量。的热量。3 3、1.00L 0.1Omol/LH1.00L 0.1Omol/LH2 2SOSO4 4溶液与足量稀的氢氧化溶液与足量稀的氢氧化钠溶液反应放出钠溶液反应放出11.46kJ11.46kJ的热量。的热量。4 4、5757克辛烷完全燃烧放出克辛烷完全燃烧放出2759 kJ2759 kJ的热量。的热量。CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g);H+177.7kJ/molC(g)+H2O(g)CO(g)+H2(g);H+131.3kJ/mol2NaOH(aq)+H2SO4(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l);H-11.46kJ/molZn(S)+1/2O2(g)=1/2ZnO(S);H-3145.1kJ/mol)3、盖斯定律及其应用、盖斯定律及其应用化学反应的反应热只与反应物的绐态和终态化学反应的反应热只与反应物的绐态和终态有关，而与具体反应进行的途径无关。有关，而与具体反应进行的途径无关。有些反应的反应热无法直接测得，用盖斯定律间有些反应的反应热无法直接测得，用盖斯定律间接计算求得。如：对于反应：接计算求得。如：对于反应：C(s)+1/2O2(g)=CO(g);H=?C(s)+O2(g)=CO2(g);H=-393.5kJ/mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);H=-283.0kJ/molCO(g)+1/2O2(g)C(s)+O2(g)CO2(g)H1H2H3H1 H2+H3-393.3kJ/mol-(-283.0kJ/mol)-110.5kJ/molH2H1H1即：即：C(s)+1/2O2(g)=CO(g);H=-110.5kJ/mol练习：练习：已知：已知：P P4 4+5O+5O2 2=P=P4 4O O1010;H=-2983.2 kJ/mol P P(红磷红磷)+)+5/45/4O O2 2=P P4 4O O1010;H=-738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式：试写出白磷转化为红磷的热化学方程式：P4(s)=4P（S、红磷）、红磷）；H=-29.2 kJ/mol例例1、在同温、同压下，比较下列反应放、在同温、同压下，比较下列反应放出热量出热量 H1、H2的大小的大小2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H2分析：反应物的状态，数量和生成物的数量分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定数量的热量定数量的热量 H1 H2 S(g)+O2(g)=SO2(g)；H1 S(S)+O2(g)=SO2(g)；H2例例2、在同温、同压下，比较下列反应放、在同温、同压下，比较下列反应放出热量出热量 H1、H2的大小的大小两式数量相同，两式数量相同，S由固态吸收热量转化为由固态吸收热量转化为气态，再氧化燃烧生成气态，再氧化燃烧生成SO2。其放出热量。其放出热量的总和小于由气态的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热直接燃烧所放出的热量量 H1 H2 C(S)+1/2O2(g)=CO(g)；H1 C(S)+O2(g)=CO2(g)；H2例例3、在同温、同压下，比较下列反、在同温、同压下，比较下列反应放出热量应放出热量 H1、H2的大小的大小固态固态C氧化为氧化为CO，释放出热量，释放出热量 H1，CO是气体燃料，和是气体燃料，和O2反应生成反应生成CO2，又释放热，又释放热量量 H3，两次释放热量的总和，两次释放热量的总和 H1 H3，等等于固态于固态C氧化为气态氧化为气态CO2释放的热量释放的热量H2 H1 H2H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；H1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)；H2状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释状态相同，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，放的热量也应是前式的一半，例例4、在同温、同压下，比较下列反应放出、在同温、同压下，比较下列反应放出热量热量 H1、H2的大小的大小 H1 H212g石墨与石墨与O2反应生成反应生成CO2放出放出393.51KJ热热量；量；12g金刚石与金刚石与O2反应生成反应生成CO2放出放出395.41KJ热量，试比较，石墨与金刚石哪个热量，试比较，石墨与金刚石哪个稳定？稳定？比较相同状态、相同数量的金刚石和石比较相同状态、相同数量的金刚石和石墨，与墨，与O2完全反应，生成相同状态、完全反应，生成相同状态、相同数量的相同数量的CO2，金刚石释放出的热量，金刚石释放出的热量更多，说明金刚石具有的总能量高，不更多，说明金刚石具有的总能量高，不稳定稳定例题例题51、下下列列反反应应既既属属于于氧氧化化还还原原反反应应,又又是是吸吸热热反应的是反应的是()A.铝片与稀盐酸的反应铝片与稀盐酸的反应.B.Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应的反应.C.灼热的碳与灼热的碳与CO2的反应的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应甲烷在氧气中的燃烧反应2、下列燃料中、下列燃料中,不属于化石燃料的是不属于化石燃料的是()A.煤煤 B.石油石油 C.天然气天然气 D.水煤气水煤气练习练习cD3、酸雨危害可包括、酸雨危害可包括()对对人人体体的的直直接接危危害害,引引起起肺肺部部疾疾病病而而使使人人致致死死,引引起起河河流流,湖湖泊泊的的水水体体酸酸化化,严严重重影影响响水水生生动动植植物物的的生生长长,破破坏坏土土壤壤,植植被被,森森林林 腐腐蚀蚀金金属属,油油漆漆,皮皮革革,纺纺织织品品及及建建筑筑材材料料等等,渗渗入入地地下下,可可能能引引起起地地下下水酸化水酸化.A.B.C.D.D三、燃烧热和中和热三、燃烧热和中和热 1、燃烧热：在、燃烧热：在101kPa时，时，1mol物质完全燃物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量烧生成稳定的氧化物时所放出的热量例如，测得例如，测得101kPa时时1molC完全燃烧放出完全燃烧放出393.5kJ的热量，这就是的热量，这就是C的的燃烧热燃烧热。C(s)+O2=CO2(g);H=-393.5kJ/molC(s)+1/2O2(g)=CO(g);H=-110.5kJ/molCO(g)1/2O2=CO2(g);H=-283.0kJ/mol比一比比一比比一比比一比是是燃燃烧烧热热吗吗？【例题【例题1 1】101kPa时，时，1molCH4完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和液态和液态H2O，放出，放出890.3kJ的热量，的热量，CH4的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？【解解】根据题意，在】根据题意，在101kP101kP时，时，1molCH1molCH4 4完全燃烧的热化学完全燃烧的热化学方程式为：方程式为：CH CH4 4(g)+2O(g)+2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l);O(l);H=-890.3kJ/mol=-890.3kJ/mol即即CHCH4 4的燃烧热为的燃烧热为890.3890.3kJ/mol。1000LCH4（标准状况）的物质的量为：（标准状况）的物质的量为：n(CH4)=1000L/22.4Lmol-1=44.6mol 44.6mol890.3kJ/mol=3.97104kJ 答（略）答（略）【例题【例题2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：燃烧的热化学方程式为：C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);H=-2800kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算学方程式相同。计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。生的热量。【解解】根据题意】根据题意 n(C6H12O6)=100g/180gmol-122.4Lmol-1=0.556mol 0.556mol2800kJ/mol=1560kJ 答（略）答（略）2、中和热：、中和热：在稀溶液中，酸跟碱的反发生中和而在稀溶液中，酸跟碱的反发生中和而生成生成1molH2O时所放出的热量。当时所放出的热量。当1L1mol/L稀盐酸跟稀盐酸跟1L1mol/LNaOH溶液起中和反应时，放出溶液起中和反应时，放出57.3kJ的热的热量。量。NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);H=-57.3kJ/mol如果用如果用1L1mol/LHNO3溶液跟溶液跟1L1mol/LKOH溶液起中溶液起中和反应，也能放出和反应，也能放出57.3kJ的热量。的热量。HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)；H=-57.3kJ/mol H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H=-57.3kJ/mol想一想想一想想一想想一想1、中和热为什么要强调酸、碱均为稀溶液？浓溶、中和热为什么要强调酸、碱均为稀溶液？浓溶液行吗？液行吗？2、如果是弱酸弱碱发生中和反应，其中和热有改、如果是弱酸弱碱发生中和反应，其中和热有改变吗？其离子反应的热化学方程式还是下式吗？变吗？其离子反应的热化学方程式还是下式吗？H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H=-57.3kJ/mol 练习：（练习：（练习：（练习：（0404南京质检）城市使用的燃料，现大多用煤气、液化南京质检）城市使用的燃料，现大多用煤气、液化南京质检）城市使用的燃料，现大多用煤气、液化南京质检）城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它是由石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它是由石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它是由石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它是由碳和水蒸汽反应制得，故又称水煤气。碳和水蒸汽反应制得，故又称水煤气。碳和水蒸汽反应制得，故又称水煤气。碳和水蒸汽反应制得，故又称水煤气。（1 1）试写出制取水煤气的主要化学反应反应方程式：）试写出制取水煤气的主要化学反应反应方程式：）试写出制取水煤气的主要化学反应反应方程式：）试写出制取水煤气的主要化学反应反应方程式：（2 2）液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷的热化学反应方程式）液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷的热化学反应方程式）液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷的热化学反应方程式）液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷的热化学反应方程式为：为：为：为：C C3 3HH8 8(g)5O(g)5O2 2(g)=3CO(g)=3CO2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l);O(l);H=-2220.0kJ/mol=-2220.0kJ/mol已知已知已知已知COCO气体燃烧的热化学方程式为：气体燃烧的热化学方程式为：气体燃烧的热化学方程式为：气体燃烧的热化学方程式为：CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2=CO=CO2 2(g);(g);H=-282.57kJ/mol=-282.57kJ/mol试比较同物质的量的试比较同物质的量的试比较同物质的量的试比较同物质的量的C C3 3HH8 8和和和和COCO燃烧，产生的热量比值约为：燃烧，产生的热量比值约为：燃烧，产生的热量比值约为：燃烧，产生的热量比值约为：C+H2O（气）（气）=CO+H239：5