第一节化学反应与能量的变化(选修四).ppt

《第一节化学反应与能量的变化(选修四).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一节化学反应与能量的变化(选修四).ppt（24页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量从物质的角度：从物质的角度：有新物质生成有新物质生成从微粒的角度：从微粒的角度：原子重新组合的过程原子重新组合的过程从化学键的角度：从化学键的角度：旧键的断裂和新键的形成旧键的断裂和新键的形成从能量的角度从能量的角度:释放或贮存能量的过程释放或贮存能量的过程化学反应的本质化学反应的本质一、焓变一、焓变 反应热反应热1 1、反应热、反应热 恒恒( (等等) )压过程：压过程：反应前后压强不变，体积改变反应前后压强不变，体积改变 （敞口、针筒、活塞）。（敞口、针筒、活塞）。在化学反应过程中放出或吸收的热量在化学反应过程中放出或吸收的热量恒恒( (等等) )

2、容过程：容过程：反应前后体积不变，压强改变反应前后体积不变，压强改变 （密闭容器、体积不变容器）。（密闭容器、体积不变容器）。2 2、焓变、焓变 焓（焓（H H）：热力学状态函数。）：热力学状态函数。 焓变焓变(H)：在一定条件下：在一定条件下(恒压恒压)的反应热的反应热 生成物与反应物的焓值差。生成物与反应物的焓值差。焓变符号焓变符号：H焓变单位焓变单位：kJ/molkJ/mol 测量条件：恒压下，一般为敞口容器中测量条件：恒压下，一般为敞口容器中“+ +”:”:吸热吸热，环境对体系做功自身能量增加，环境对体系做功自身能量增加 “ “”: :放热放热，体系对环境做功自身能量减少，体系对环境做

3、功自身能量减少3 3、反应热产生的原因、反应热产生的原因 化学反应过程中能量变化示意图化学反应过程中能量变化示意图H0H0H0小结：小结：能量守能量守恒定律恒定律HH（生成物）（生成物）H H（反应物）（反应物）H HH0H0为吸热反应为吸热反应H0H0为放热反应为放热反应E E（生成物）（生成物） E E（反应物）（反应物）能量由能量由“低到高低到高”E E（生成物）（生成物） E E（反应物）（反应物）能量由能量由“高到低高到低”吸热反应和放热反应：吸热反应和放热反应：有有热量放出热量放出的化学反应叫做的化学反应叫做放热反应放热反应把把吸收热量吸收热量的化学反应叫做的化学反应叫做吸热反应吸

4、热反应（1 1）从物质所具有的能量角度从物质所具有的能量角度 旧化学键断裂：吸热旧化学键断裂：吸热 新化学键形成：放热新化学键形成：放热（2 2）从化学键的角度）从化学键的角度 H=436+243H=436+2434314312= 2= 183 183 kJ/molH=H=184.6 kJ/mol184.6 kJ/mol（实验值）（实验值）理论值：理论值：4 4、常见吸热反应与放热反应、常见吸热反应与放热反应 放热放热反应反应 放出热量的化学反应。放出热量的化学反应。HH为为“”或或H 0H 0H 0常见的吸热反应：常见的吸热反应：大多数分解反应大多数分解反应某些金属氧化物的还原反应某些金属氧

5、化物的还原反应C+CO2 C+H2O Ba(OH)28H2O+NH4Cl 1.1.已知断开已知断开1molH1molH2 2中的化学键要吸收中的化学键要吸收436kJ436kJ的的能量，断开能量，断开1mol O1mol O2 2中的化学键要吸收中的化学键要吸收496 kJ496 kJ的能量，形成水分子中的的能量，形成水分子中的1mol HO1mol HO键要放出键要放出463 kJ463 kJ的能量，试说明的能量，试说明2H2H2 2+ O+ O2 2 = 2H = 2H2 2OO中的中的能量变化。能量变化。H=436H=4362+4962+4964634634=-484kJ/mol4=-4

6、84kJ/mol练习：练习：2 2、1molC1molC与与1molH1molH2 2O(g)O(g)反应生成反应生成lmollmol CO(g)CO(g)和和1mol H1mol H2 2(g)(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ131.5kJ的热量，该反应的反应热为：的热量，该反应的反应热为：H=H= kJ/molkJ/mol。131.5131.53 3、拆开、拆开 lmollmol H HH H键、键、lmollmol N NH H键、键、lmolNNlmolNN键分别需要的能量是键分别需要的能量是436kJ436kJ、391kJ391kJ、946kJ946kJ，则，则1mol N1

7、mol N2 2生成生成NHNH3 3的的反应热为反应热为，1mol H1mol H2 2生成生成NHNH3 3的反应热为的反应热为 。 -92KJ/mol-92KJ/mol-30.7KJ/mol-30.7KJ/molN N2 2 + 3H + 3H2 2 = 2NH = 2NH3 3H =946+436H =946+4363 33913916=-92kJ/mol6=-92kJ/mol(N(N2 2) )H =(-92)H =(-92)3-30.7 kJ/mol3-30.7 kJ/mol(H(H2 2) )二、热化学方程式二、热化学方程式表示参加表示参加反应物质的量反应物质的量和和反应热反应热

8、的的关系关系的化学方程式。的化学方程式。H2 (g)+ I2 (g) 2HI (g) 200200101KPaH= 14.9kJ/mol热化学方程式书写要点热化学方程式书写要点需注明反应的温度和压强需注明反应的温度和压强如在如在2525、101KPa101KPa下进行的反应，下进行的反应，可不注明温度和压强可不注明温度和压强应注明反应物和生成物的状态应注明反应物和生成物的状态气体用气体用g g；液体用；液体用l l；固体用；固体用s s；溶液用；溶液用aqaq2H2H2 2( (g g)+O)+O2 2( (g g)=2H)=2H2 2O(O(g g) ) H H1 1=-Q=-Q1 1kJ/

9、molkJ/mol2H2H2 2( (g g)+O)+O2 2( (g g)=2H)=2H2 2O(O(l l) ) H H2 2=-Q=-Q2 2kJ/molkJ/mol化学计量数表示物质的量，而不是分子个数。化学计量数表示物质的量，而不是分子个数。化学计量数可以是整数，可以是分数。化学计量数可以是整数，可以是分数。化学计量数与化学计量数与H H成正比，当化学计量数成正比，当化学计量数 不同时，其不同时，其H H不同不同H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)， H=-285.8kJ/mol右端标注热量数值和符号，右端标注热量数值和符号， HH：吸热用：吸热用“+ +”，放热用：，放热用：

10、“”。2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，H=-571.6kJ/mol1 1、已知在、已知在2525，101kpa101kpa下，下，1gC1gC8 8H H1818( (辛烷辛烷) )燃烧生成燃烧生成COCO2 2和液态水时放出和液态水时放出48.40kJ48.40kJ热量，热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是表示上述反应的热化学方程式正确的是( ) ( ) A AC C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(g) O(g) H=-48.40 kJmol H=-48.40 kJmol-1-1B

11、 BC C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(1) O(1) H=-5517.60 kJmol H=-5517.60 kJmol-1-1C CC C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(1) O(1) H=+5517.60 kJmol H=+5517.60 kJmol-1-1D DC C8 8HH1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O

12、(1) O(1) H=-48.40 kJmol H=-48.40 kJmol-1-1B B2 2、1 1克甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得克甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放出热量放出热量55.625KJ55.625KJ，试写出热化学方式。，试写出热化学方式。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=- 890 kJ/mol3 3、常温下、常温下1414克克COCO在足量氧气中充分燃烧，在足量氧气中充分燃烧，放出放出141.3KJ141.3KJ热量，写出该热化学方程式。热量，写出该热化学方程式。CO(g) + 1/2O2(g)=CO2(g) H=- 282.6 kJ/mol

13、4 4、比较、比较Q Q1 1和和Q Q2 2的大小、的大小、 H H1 1和和H H2 2的大小的大小2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，H1=-Q1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，H2=-Q2kJ/molQ1Q2H1 H2注意：热量比较比数值，注意：热量比较比数值， H H比较带符号比较带符号 练习：比较练习：比较QQ1 1和和QQ2 2的大小、的大小、HH1 1和和HH2 2的大小的大小S(S(g g)+O)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g) (g) H H1 1=-Q=-Q1 1 kJ/mol kJ/molS(S(s s)+O)+O2 2(g)

14、=SO(g)=SO2 2(g) (g) H H2 2=-Q=-Q2 2 kJ/mol kJ/molQ1Q2H1 H22H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(O(g g) ) H H1 1=-Q=-Q1 1kJ/molkJ/mol2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(O(l l) ) H H2 2=-Q=-Q2 2kJ/molkJ/molQ1 H2（由气态水变成液态水要放出热量）（由气态水变成液态水要放出热量）5 5、已知某温度下的热化学方程式：、已知某温度下的热化学方程式：2SO2SO2 2(g)(g)O O2 2(g) 2

15、SO(g) 2SO3 3(g) (g) H=H=197kJ/molkJ/mol试写出试写出SOSO3 3分解的热化学反应方程式。分解的热化学反应方程式。2SO3(g) 2SO2(g) O2(g) H=+197kJ/mol注意：注意：对于可逆反应，对于可逆反应，当反应逆向进行时，其反应热与当反应逆向进行时，其反应热与正反应的数值相等，符号相反。正反应的数值相等，符号相反。其反应热是指反应物其反应热是指反应物完全转变成完全转变成生成物放出或吸收的热量。生成物放出或吸收的热量。6 6、已知：、已知：C(s)+OC(s)+O2 2(g) = CO(g) = CO2 2(g) (g) H=-393.5

16、kJ/mol H=-393.5 kJ/mol 要获得要获得1000kJ1000kJ热量，需燃烧多少克碳？热量，需燃烧多少克碳？10001000393.5393.512=30.5(g)12=30.5(g)7 7、已知：、已知：S(s)+OS(s)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g) (g) H=-290.6H=-290.6 kJ/mol kJ/mol求求1.6g1.6g硫燃烧成为硫燃烧成为SOSO2 2气体，气体， 放出多少热量？放出多少热量？1.61.63232290.6=14.53(KJ)290.6=14.53(KJ)三、中和反应反应热的测定三、中和反应反应热的测定1 1、中和热、

17、中和热酸与碱反应生成酸与碱反应生成1mol H1mol H2 2O O时释放的热量时释放的热量称中和热。称中和热。数值：数值：稀稀溶液中，溶液中，强酸强酸和和强碱强碱中和时中和时 H= H= 57.3kJ/mol57.3kJ/mol2 2、中和反应反应热的测定、中和反应反应热的测定 原理：原理：Q=mcQ=mct t仪器及药品仪器及药品实验步骤实验步骤 实验步骤：实验步骤：a、在大烧杯底部垫泡沫塑、在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料杯之间填满碎泡沫塑料（或纸

18、条），大烧杯上用（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，形玻璃搅拌棒通过，以达以达到保温、隔热、减少实验到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的过程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。在保温杯中进行。b b、用一个量筒量取、用一个量筒量取50mL 50mL 0.5mol/L0.5mol/L盐酸，盐酸， 倒入倒入 小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记录小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记录。 把温度计上的酸用水冲洗干净

19、。把温度计上的酸用水冲洗干净。c c、用另一个量筒量取、用另一个量筒量取50mL 50mL 0.55mol/L0.55mol/L氢氧化氢氧化钠，并用温度计测量氢氧化钠的温度，记录。钠，并用温度计测量氢氧化钠的温度，记录。d d、把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放、把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中，并把量筒中的入小烧杯中，并把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒在外面），盖好盖板。用小烧杯（注意不要洒在外面），盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确量取混环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确量取混合溶液的合溶液的最高温度最高温度，记为终止温度，记录。，记为终止温度，记录。e e、重复重复实验操作实验操作三次三次如何提高中和热测定的准确度呢？如何提高中和热测定的准确度呢？ 增强保温、隔热措施，减少实验过程中热增强保温、隔热措施，减少实验过程中热量的损失。量的损失。 不断搅动，使热量分散均匀不断搅动，使热量分散均匀 使用稀酸溶液和稀碱溶液，减少溶解热的使用稀酸溶液和稀碱溶液，减少溶解热的干扰干扰 使用强酸和强碱溶液，减少电离热效应的使用强酸和强碱溶液，减少电离热效应的干扰干扰