4第一轮复习化学反应与能量变化能量计算课件.ppt

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1、1、定义：、定义：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，都可以热量（或换算成相应的热量）来表都可以热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做述，叫做反应热反应热2、符号：、符号：H3、单位：、单位：kJ/mol4、规定：、规定：(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“”；即：即：当当H为为“”（H0）时，为吸热反应时，为吸热反应化学反应中的能量变化我们可以发现：其实我们可以发现：其实HE（生成物生成物的总能量）的总能量）E（反应物

2、反应物的总能量）的总能量）HE（反应物化学键断裂时反应物化学键断裂时所吸收所吸收的总能量的总能量）E（生成物化学键形成时生成物化学键形成时所释放所释放的总能量的总能量）注意问题：常见的放热反应、吸热反应注意问题：常见的放热反应、吸热反应 反应条件与能量变化反应条件与能量变化练习1、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）A、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B、加热的反应在常温下就一定能进行加热的反应在常温下就一定能进行C、反应是放热还是吸热是由反应物和生成反应是放热还是吸热是由反应物和生成 物所具有的总能量的相对大小决定的物所具有的总能量的相对大小决定的

3、D、吸热反应在一定条件下也能进行吸热反应在一定条件下也能进行 C、D2.通常人们把拆开通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以估算化学反应的反应热（强弱，也可以估算化学反应的反应热（H），），化学反应化学反应的的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。（新化学键的键能之和的差。（H取取“+”表示反应为吸热表示反应为吸热反应，反应，H取取“-”表示反应为放热反应）表示反应为放热反应）化学键SiOS

4、iClHHHClSiSiSiC键能/kJmol1460360436431176347工业上用高纯硅可通过下列反应制取：工业上用高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g),该反应的反应热该反应的反应热H_kJ/mol，该反应为该反应为_反应反应（填（填“吸热吸热”或或“放热放热”）43602436（21764431）236236 吸热吸热 二、热化学方程式二、热化学方程式表示参加反应表示参加反应物质的量物质的量和和反应热反应热的的关系关系的化学方程式，叫做的化学方程式，叫做热化学方热化学方程式。程式。(1)书写热化学方程式要书写热化学方程式要注明反应的温度和压

5、强注明反应的温度和压强，而常温、常压可以不注明，即不注明则是常温、而常温、常压可以不注明，即不注明则是常温、常压。常压。(2)标出了标出了反应物与生成物的状态反应物与生成物的状态：固体一固体一s s，液液体一体一l l，气体一气体一g g；(3)写出了反应热，还注明了写出了反应热，还注明了“”，“”(4)方程式中的方程式中的计量系数计量系数可以是可以是整数整数也可以是也可以是分数分数。H它的值与方程式中的计量系数有关，即对于相它的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当同的反应，当化学计量数不同时化学计量数不同时，其，其H不同不同；化化学计量数加倍时学计量数加倍时，其，其H也加倍。也加

6、倍。例例 题题1、当、当1mol气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反应反应生成生成2mol气态气态HCl，放出放出184.6KJ的热的热量，请写出该反应的热化学方程式。量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-184.6KJ/mol而这些书写也是对的而这些书写也是对的对对错错错错错错错错练习练习已知已知1molH2完全燃烧生成液态水时放出完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ热量，下列的化学方程式书写正确的是热量，下列的化学方程式书写正确的是A、2SO2+O2 =2SO3 H=-196.6kJ/molB、H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=-241.

7、8kJ/molC、H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=+285.8kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJ/molE、C(s)+O2(g)=CO2(g)H=393.5kJ/mol1212已知已知(1)H2(g)1/2O2(g)H2O(g)H1=a kJ/mol(2)2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2=b kJ/mol(3)H2(g)1/2O2(g)H2O(l)H3=c kJ/mol(4)2H2(g)O2(g)2H2O(l)H4=d kJ/mol则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。A、acd0 C、2a=b0 C在一定条件下，氢气和丙

8、烷燃烧的化学方程式为：在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则则氢气和甲烷的体积比为氢气和甲烷的体积比为 (A)1:3 (B)3:1 (C)1:4 (D)1:1解解：设：设H2、C3H8的物质的量分别为的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为答：氢气和丙烷的体积比为 3：1 估算法、十字交叉法估算法、十字交叉法 x+y=5 (571.6/

9、2)(x)+2220y=3847 V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1 x=3.75 moly=1.25 mol三、燃烧热三、燃烧热1、定义：在、定义：在25OC、101kPa时，时，l mol物质物质完全完全燃烧燃烧生成生成稳定的氧化物稳定的氧化物时所放出的热量。时所放出的热量。【思考思考】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？答：答：燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是1 mol的的可燃物；可

10、燃物；研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热必须是研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。生成稳定的氧化物。所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但不同，但燃烧热相等。燃烧热相等。2、注意：、注意：研究条件：研究条件：25,101 kPa反应程度：反应程度：完全燃烧，产物是完全燃烧，产物是稳定的氧化物稳定的氧化物。燃烧物的物质的量燃烧物的物质的量：1 mol研究内容：研究内容：放出的热量。（放出的热量。（H0，单位，单位kJ/mol）在未有特别说明的情况下，外界压强一般指在未有特别

11、说明的情况下，外界压强一般指25,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，它是所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物 如如:CCO2(g)、H H2O（l）、）、S SO2（g）、）、H2 S SO2（g）练习：练习：下列式子能表示相应物质的下列式子能表示相应物质的燃烧热燃烧热的是的是 A、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-890.31kJ/molB、2C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-224.0kJ/molC、C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-395.0kJ/molD、C2H5O

12、H(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H=-1366.8kJ/molCD 二、中和热二、中和热1、定义：在、定义：在稀溶液稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水水时的反应热。时的反应热。强酸和强碱反应，实质都是强酸和强碱反应，实质都是H+OH-=H2O，中和热中和热都为都为 57.3kJ/mol 的热量（中学阶段我们只讨论强酸和的热量（中学阶段我们只讨论强酸和强碱反应的中和热）。强碱反应的中和热）。2、注意：、注意：条件稀溶液条件稀溶液（一般是指浓度均（一般是指浓度均 1mol/L）若是浓溶液，则在中和时还要考虑溶液的稀释，此若是浓溶液，则在中

13、和时还要考虑溶液的稀释，此时除发生中和反应外，稀释过程也要放出热量，影响时除发生中和反应外，稀释过程也要放出热量，影响中和热的数值。中和热的数值。57.3kJ/mol 是指强酸与强碱反应生成是指强酸与强碱反应生成1mol水时的水时的中和热。中和热。思考思考:若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中和反应，中若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中和反应，中和热也是和热也是57.3kJ/mol吗？为什么？吗？为什么？答：答：若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中和反应，中若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中和反应，中和热将小于和热将小于57.3kJ/mol。因为：因为：弱电解质反应时会弱电解质反应时会不断电离，电离时要吸

14、热；不断电离，电离时要吸热；生成的盐会水解，水解生成的盐会水解，水解也要吸热。也要吸热。限定的量是指限定的量是指生成生成1mol水，水，因此书写热化学方程式因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示；时，其它物质的化学计量数可用分数表示；中和反应都是放热反应，所以表达中和热时的中和反应都是放热反应，所以表达中和热时的H均为负值。如：均为负值。如：NaOH(aq)+1/2 H2SO4(aq)=1/2 Na2SO4(aq)+H2O(l)H=57.3kJ/mol【例例】【例例】：强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：应：H+(aq)+OH(aq)=

15、H2O(l)H=57.3KJ/mol，向向1L0.5mol/L的的NaOH溶液中加入下列物质：溶液中加入下列物质：稀稀醋酸醋酸浓硫酸浓硫酸稀硝酸恰好完全反应时的热效应稀硝酸恰好完全反应时的热效应H1、H2、H3的关系正确的是的关系正确的是 A：H1 H2 H3 B：H1 H3 H2 C：H3 H2 H1 D：H1 H3 H2D例：已知例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=57.3kJ/mol，求下列中和反应中放出的热量。求下列中和反应中放出的热量。（1）用）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应配稀溶液跟足量稀盐酸反应 放出放出 kJ的热量。的热量。（2）用）用28gKOH配

16、稀溶液跟足量稀硝酸反应，配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出放出 kJ的热量。的热量。3、有关中和热的计算、有关中和热的计算28.6528.654.中和热的测定中和热的测定实验用品仪器实验用品仪器 ：大烧杯（大烧杯（500ml）、小烧杯、小烧杯（100ml）、温度计、温度计、量筒（、量筒（50ml、2只只）、）、环形环形玻璃搅拌棒玻璃搅拌棒、硬纸板或泡沫塑料板（有硬纸板或泡沫塑料板（有2孔）、泡沫孔）、泡沫塑料或碎纸条塑料或碎纸条 盐酸（盐酸（0.50mol/L）氢氧化钠溶液（）氢氧化钠溶液（0.55mol/L）实验步骤实验步骤 ：具体见具体见 P155计算公式：计算公式：中和热的准确值是中和热的准

17、确值是57.3kJ/mol,分析上述实验结果偏小的分析上述实验结果偏小的可能原因可能原因1.塑料泡沫隔热效果差塑料泡沫隔热效果差2.混合后搅拌不充分混合后搅拌不充分3.混合后过早读数混合后过早读数4.混合时溶液外溅混合时溶液外溅问题讨论问题讨论1.NaOH溶液为什么要过量？溶液为什么要过量？2.若将若将HCl改用改用CH3COOH测得结果将测得结果将。为什么？。为什么？3.若将若将HCl改用改用H2SO4，将，将NaOH改用改用Ba(OH)2，结果又如何结果又如何？小结：燃烧热和中和热的区别与联系小结：燃烧热和中和热的区别与联系1mol反应物完全燃反应物完全燃烧时放出的热量；烧时放出的热量；不

18、同反应物，燃烧不同反应物，燃烧热不同。热不同。生成生成1mol水时放出水时放出的热量；强酸与强的热量；强酸与强碱的中和热都约为碱的中和热都约为57.3kJ/mol。燃烧热燃烧热中和热中和热相相同同点点不不同同点点能量变化能量变化H标准标准含义含义放热反应放热反应H0；单位：单位：kJ/mol 1mol可燃物可燃物生成生成1mol水水四、盖斯定律四、盖斯定律化学反应不管时一步完成还是分几步完成，其反应热是化学反应不管时一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。相同的。即：反应热只与物质的始态（各反应物）和终即：反应热只与物质的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与变化的途径无关。所谓态（各

19、生成物）有关，而与变化的途径无关。所谓物质物质的状态包括温度、物质的量以及聚集状态的状态包括温度、物质的量以及聚集状态。练习：练习：已知：已知：试写出白磷转化为红磷的的化学方程式试写出白磷转化为红磷的的化学方程式P4(s、白磷白磷)=4P（s、红磷）红磷）H H29.2kJ/mol 29.2kJ/mol 已知：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)H=393.5 kJ/mol 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=566 kJ/mol TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)H=+141 kJ/mol则则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的的H=_。-80kJ/mol能源的分类能源的分类 一次能源：指人类可以直接利用的能源一次能源：指人类可以直接利用的能源 如如 化石、太阳能、风能等，化石、太阳能、风能等，又名一级能源。又名一级能源。二次能源：指人类不能直接获得的能源。二次能源：指人类不能直接获得的能源。如：如：焦炭、蒸汽、液化气等焦炭、蒸汽、液化气等 常规能源常规能源 新能源新能源形形成成条条件件利用情况利用情况 六、能源概述六、能源概述