化学反应中的能量变化 (2)精选PPT.ppt
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1、化学反应中的能量变化第1页,此课件共54页哦重点和热点:重点和热点:1.化学反应中能量变化的有关概念化学反应中能量变化的有关概念,了解吸热反应了解吸热反应和放热反应和放热反应,燃烧热和中和热燃烧热和中和热;2.热化学方程式的书写与判断对错热化学方程式的书写与判断对错;3.判断各种条件下反应热或判断各种条件下反应热或H的数量大小的数量大小;4.反应热的有关计算问题反应热的有关计算问题,盖斯定律的运用盖斯定律的运用;5.中和热实验测定中和热实验测定;6.常识性介绍燃料充分燃烧的条件,培养节约能常识性介绍燃料充分燃烧的条件,培养节约能源及环境保护等意识。源及环境保护等意识。学习重点:学习重点:热化学
2、方程式的判断正误、反应热或热化学方程式的判断正误、反应热或H数量大数量大小的判断小的判断。第2页,此课件共54页哦化学反应过程中所释放或吸收的能量,化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以都可以热量热量(或换算成相应的热量)来表(或换算成相应的热量)来表述,叫做述,叫做反应热反应热,又称为,又称为“焓变焓变”。HkJ/mol(1)反应反应体系体系的能量的能量降低降低(即(即 放热反应),则放热反应),则H为为“”;(2)反应反应体系体系的能量的能量升高升高(即(即 吸热反应),则吸热反应),则H为为“”;当当H为为“”(H0)时,为吸热反应)时,为吸热反应一、焓变一、焓变 反应热反应热:1 1
3、、定义:、定义:2 2、符号:、符号:3 3、单位:、单位:4 4、规定:、规定:即即mol-1的意义?第3页,此课件共54页哦通过此图大家还能发现这反应热通过此图大家还能发现这反应热H有什么规律有什么规律?第4页,此课件共54页哦当反应物的总能量高于生成物的总能量,则放出热量。当反应物的总能量高于生成物的总能量,则放出热量。由于放热反应由于放热反应,使反应本身的能量降低使反应本身的能量降低,规定规定H0 或或H为为“+”.(1)从物质包含的能量角度理解反应热)从物质包含的能量角度理解反应热H=生成物能量生成物能量-反应物能量反应物能量第5页,此课件共54页哦【要点深化】吸热反应与放热反应的比
4、较【要点深化】吸热反应与放热反应的比较 第6页,此课件共54页哦例例1.下列叙述正确的是下列叙述正确的是 ()A.化学反应一定伴随着能量的变化化学反应一定伴随着能量的变化B.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化化学反应中的能量变化都表现为热量的变化C.若若H0,则反应物的能量高于生成物的能量,则反应物的能量高于生成物的能量A C第7页,此课件共54页哦吸热反应吸热反应吸热反应吸热反应化化学学反反应应常常见的放的放热和吸和吸热反反应放热反应放热反应放热反应放热反应1.金属与酸的反应金属与酸的反应 5.铝热反应铝热反应2.可燃物的燃烧反应可燃物的燃烧反应 6.硫酸工业三反应硫酸工业三反应3.酸碱
5、中和反应酸碱中和反应 7.合成氨及氨催化氧化反应合成氨及氨催化氧化反应4.大多数化合反应如:大多数化合反应如:CaO+H2O=Ca(OH)21.氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应2.用用C、H2、CO还原金属氧化物还原金属氧化物;C+H2O/CO23.某些加热分解反应某些加热分解反应4.水解、电离水解、电离第8页,此课件共54页哦第9页,此课件共54页哦例例2下列说法正确的是(下列说法正确的是()A需加热方能发生的反应一定是吸热需加热方能发生的反应一定是吸热 反反应应B放热反应在常温下一定很易发生放热反应在常温下一定很易发生C反应是吸热还是放热必须看反应物和生反应是吸
6、热还是放热必须看反应物和生成物具有的总能量的相对大小成物具有的总能量的相对大小D吸热反应在一定条件下也能发生吸热反应在一定条件下也能发生CD例例3.3.反应反应C(C(石墨石墨)=C()=C(金刚石金刚石)是吸热反应是吸热反应,由此可知(由此可知()A A、石墨比金刚石更稳定、石墨比金刚石更稳定 B B、金刚石和石墨可以相互转化、金刚石和石墨可以相互转化C C、金刚石比石墨稳定、金刚石比石墨稳定 D D、金刚石和石墨不能相互转化、金刚石和石墨不能相互转化AB第10页,此课件共54页哦化学反应过程中的能量变化关系:化学反应过程中的能量变化关系:其中其中E1为活化能为活化能E2-E1是反应热是反应
7、热何为活化能?活化能:活化分活化能:活化分子所多出的那部子所多出的那部分能量。分能量。第11页,此课件共54页哦(2)从化学键的角度理解反应与能量变化的关系)从化学键的角度理解反应与能量变化的关系键能数据:键能数据:H-H 436 kJ/mol Cl-Cl 243 kJ/mol H-Cl 431 kJ/mol键能与反应热的关系键能与反应热的关系:H=反应物键能反应物键能生成物键能(约为)生成物键能(约为)H=(436+243)-2431=183KJ/mol以以H2+Cl2=2HCl为例为例第12页,此课件共54页哦HE E(生成物的总能量)(生成物的总能量)E E(反应物(反应物的总能量)的总
8、能量)HE(反应物分子化学键断裂时所吸收的(反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量)总能量)E(生成物分子化学键形成(生成物分子化学键形成时所释放的总能量)时所释放的总能量)即:反应物键能总和即:反应物键能总和-生成物键能总和生成物键能总和小结:反应过程中总能量变化小结:反应过程中总能量变化第13页,此课件共54页哦二、燃烧热和中和热二、燃烧热和中和热1、定义:在101KPa下,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所释放出的热量,叫该物质的燃烧热。燃烧热:中和热:稀溶液中,强酸与强碱完全中和时生成1mol水和易溶于水的盐时所释放出的热量2.单位:均为KJmol3.注意事项:燃烧热和中和热的燃
9、烧热和中和热的H H 均为均为负负值。值。稳定化合物:稳定化合物:C COC CO2 2(g)(g),H HH H2 2O(l)O(l),SSOSSO2 2(g)(g),P(s)PP(s)P2 2O O5 5(s)(s)在写热化学方程式时,应以燃烧在写热化学方程式时,应以燃烧1mol1mol物质或生物质或生成成1molH2O1molH2O为标准来配平其他物质的化学计量。为标准来配平其他物质的化学计量。第14页,此课件共54页哦例下列热化学方程式中例下列热化学方程式中H的绝对值能表示的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是可燃物的燃烧热的是()A AHH2(g g)+Cl+Cl2 2(g g)=2HCl
10、=2HCl(g g););););H=H=184.6kJ/mol184.6kJ/mol B BCHCH4 4(g)+2O2(g g)=CO=CO2(g)+2H2OO(g g););););H=802.3kJ/mol C C2H2H2 2(g g)+O+O2 2(g)=2H2 2O(l););H=H=571.6kJ/mol 571.6kJ/mol DCO(g)+1/2O2 2(g g)=CO=CO2 2(g g););););H=H=283kJ/mol283kJ/molD D第15页,此课件共54页哦例例.下列有关中和热的说法不正确的是下列有关中和热的说法不正确的是()A、在在稀稀溶溶液液里里酸
11、酸与与碱碱反反应应,生生成成1molH2O放放出出的的热量,叫中和热热量,叫中和热B、1mol硫硫酸酸与与1molBa(OH)2完完全全中中和和所所放放出出的的热热量量为为中和热中和热C、书书写写中中和和热热的的热热化化学学方方程程式式应应以以生生成成1molH2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数为标准来配平其余物质的化学计量数D、醋醋酸酸(aq)与与氢氢氧氧化化钠钠(aq)反反应应的的反反应应热热为为Ha kJ/mol,则,则a 57.3 B第16页,此课件共54页哦三、三、热化学方程式化学方程式1、定义:、定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式表明反应所放出或吸收的热量的化学方
12、程式 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=-484kJmol-1请说明这个热请说明这个热化学方程式的化学方程式的含义。含义。2 2、意义:、意义:不仅表明化学反应中不仅表明化学反应中 的变化,也表的变化,也表明了化学反应中的明了化学反应中的 变化。如:变化。如:物质物质能量能量表示:表示:2525、101KPa101KPa条件下,条件下,2molH2molH2 2(g)(g)和和1molO1molO2 2(g)(g)完全反应生成完全反应生成2mol2molH H2 2O(g)O(g)时要释放出时要释放出484KJ484KJ的热量。的热量。第17页,此课件共54页哦对比这两个方程式,它
13、们的区别是什么?对比这两个方程式,它们的区别是什么?【思考思考】1、一般化学方程式只表明化学反应中的物质变化,不能、一般化学方程式只表明化学反应中的物质变化,不能表明化学反应中的能量变化。热化学方程式既能表明化学表明化学反应中的能量变化。热化学方程式既能表明化学反应中的物质变化,又能表明化学反应中的能量变化。反应中的物质变化,又能表明化学反应中的能量变化。2、化学方程式中的化学计量数可表示分子数、物质的量,、化学方程式中的化学计量数可表示分子数、物质的量,气体体积等,只能用整数。热化学方程式中的化学计量数气体体积等,只能用整数。热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以用分数。只表示物质的
14、量,可以用分数。2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=484kJmol-12H2+O2=2H2O第18页,此课件共54页哦3.热化学方程式的书写热化学方程式的书写(1)(1)要注明反应的温度和压强要注明反应的温度和压强:注意反应热注意反应热HH与测定与测定条件条件(温度、压强等温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式有关。因此书写热化学方程式时应注明时应注明HH的测定条件。但绝大多数的测定条件。但绝大多数HH在在2525、101KPa101KPa下测定的,可不注明温度和压强。下测定的,可不注明温度和压强。(2)(2)要注明要注明HH位置、符号、单位:位置、符号、单位:H H必须写在方程
15、式的右边,并用空格隔开;根据反应是放热或吸热还须注明“-”或“+”;单位为KJmol。第19页,此课件共54页哦(3)要标明反应物与生成物的状态要标明反应物与生成物的状态(g,l,s,aq)(g,l,s,aq):注意反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及注意反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同。符号都可能不同。(4)(4)注意热化学方程式中化学计量数可以是整数、注意热化学方程式中化学计量数可以是整数、也可以是分数。也可以是分数。因为各物质化学式前面的化学计因为各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量。量数仅表示该物质的物质的量。(5)(5)注意注意H(kJ/m
16、ol)H(kJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量。它表示每摩尔反应所放出的热量。所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应,如果化学计量数加倍,则H也要加倍。当反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。第20页,此课件共54页哦注意反应的可逆性:注意反应的可逆性:热热化学方程式中的反化学方程式中的反应热应热是表示反是表示反应应物完全反物完全反应应时时的的热热量量变变化,与反化,与反应应是否可逆无关。是否可逆无关。如:如:2SO2 2(g)(g)OO2 2(g)=2SO3 3(g)(g)HHa a kJ/mol kJ/mol,是指是指是指是指2 mol SO2 mo
17、l SO2 2气体与气体与1 mol O2 2完全反完全反完全反完全反应应应应生成生成生成生成2 mol SO2 mol SO3 3时时时时,放出,放出,放出,放出a kJ kJ的的的的热热热热量,若将量,若将量,若将量,若将2 mol SO2 mol SO2 2与与与与1 mol O1 mol O2气体放气体放气体放气体放于一密于一密于一密于一密闭闭闭闭容器中在一定条件下反容器中在一定条件下反容器中在一定条件下反容器中在一定条件下反应应应应达平衡达平衡达平衡达平衡时时时时,放出的,放出的,放出的,放出的热热热热量要小于量要小于量要小于量要小于a a kJ,且当平衡移,且当平衡移动动(各物各物
18、质质状状态态不不变变)时时,HH不不不不变变变变。第21页,此课件共54页哦1.(2006重庆卷)重庆卷)25、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是()则下列热化学方程式正确的是()A.C(s)+O2(g)=CO(g);H=-393.5 kJ/molB.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=+571.6 kJ/molC.CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);H=-890.3 kJ/m
19、olD.C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);H=-1 400 kJ/mol感悟高考感悟高考:D D第22页,此课件共54页哦2.(05全国卷全国卷I)已知充分燃烧)已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成乙炔气体时生成1mol二二氧化碳气体和液态水,并放出热量氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是(乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()A2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);H=4b KJ/molBC2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l);H=2b KJ/molC2C2H2(g)+5O2(
20、g)=4CO2(g)+2H2O(l);H=2b KJ/molD2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);H=b KJ/molA第23页,此课件共54页哦三、盖斯定律及其应用三、盖斯定律及其应用 化学反应不管是一步完成还是分几化学反应不管是一步完成还是分几步完成步完成,其反应热是相同的其反应热是相同的.也就是说也就是说,在化学反在化学反应中,放出或吸收的热量,仅决定于反应物初始应中,放出或吸收的热量,仅决定于反应物初始状态和生成物的最终状态,而与反应的途径无关。状态和生成物的最终状态,而与反应的途径无关。(或叙述为:若是一个反应可以分几步进行,则(或叙述为:若是一个反应可以
21、分几步进行,则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。)反应热相同。)H1=H2+H31、盖斯定律:第24页,此课件共54页哦2、有关反应热的计算、有关反应热的计算(1)根据反应物和生成物的总能量计算;第25页,此课件共54页哦(2)根据反应物和生成物的总键能计算2 2(20072007全国理综)已知全国理综)已知1molH1molH2 2分子中化学键断裂时需要吸收分子中化学键断裂时需要吸收436kJ436kJ的的能量;能量;1molCl1molCl2 2分子中化学键断裂需要吸收分子中化学键断裂需要吸收243kJ243kJ的能量;的能量;
22、由由H H原子和原子和ClCl原子形成原子形成1molHCl1molHCl分子时释放分子时释放431kJ431kJ的能量。下列叙述正确的是(的能量。下列叙述正确的是()A.A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是:氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是:H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g)(g)=2HCl(g)B.B.氢气与氯气反应生成氢气与氯气反应生成2mol2mol氯化氢气体氯化氢气体,反应的反应的H=183kJmol-1H=183kJmol-1C C氢气与氯气反应生成氢气与氯气反应生成2mol2mol氯化氢气体氯化氢气体,反应的反应的H=-183
23、kJmol-1H=-183kJmol-1D D氢气与氯气反应生成氢气与氯气反应生成1mol1mol氯化氢气体氯化氢气体,反应的反应的H=-183kJmol-1H=-183kJmol-1第26页,此课件共54页哦例例5.(08年海南)白磷与氧可发生如下反应:年海南)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:收的能量分别为:PP a kJmol1、PO b kJmol1、P=O c kJmol1、O=O d kJmol1。根据图示的分子结构和根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的有关数据估算该反应的H,其中正确的是(其中正
24、确的是()A(6a+5d4c12b)kJmol1 B.(4c+12b6a5d)kJmol1C(4c+12b4a5d)kJmol1D(4a+5d4c12b)kJmol1A第27页,此课件共54页哦已知:已知:已知:已知:C(s)+1/2O2 2(g)=CO(g)(g)=CO(g)HH1=-110.5kJ/molkJ/mol 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H2 2OO(g)(g)HH2 2=-483.6kJ/molkJ/mol那么碳和适量水蒸气反应生成那么碳和适量水蒸气反应生成1 1摩尔一氧化碳和适量氢气摩尔一氧化碳和适量氢气的反应热为多少?的反应热为多少?解析:先确定待求的反应方
25、程式解析:先确定待求的反应方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H3=?;之后按盖斯定律求解:之后按盖斯定律求解:H3=H1-(H2)(3 3)利用盖斯定律计算)利用盖斯定律计算第28页,此课件共54页哦【注意注意】利用盖斯定律解决利用盖斯定律解决问题的一般的一般步步骤:确定待求的反确定待求的反应方程式;方程式;找出待求方程式中各物找出待求方程式中各物质出出现在已知方程式的在已知方程式的什么位置;什么位置;根据未知方程式中各物根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要量数和位置的需要对已知方程式已知方程式进行行处理,或理,或调整整计量数,或量数,或调整反整反应方向;方向;实施叠加并
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