化学选修四第一章第一节.ppt

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1、第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量第一节第一节化学反应与能量的变化化学反应与能量的变化新课标人教版化学选修新课标人教版化学选修4“迪尔摇迪尔摇”系列摇冷摇热饮料是由北京世纪通投资系列摇冷摇热饮料是由北京世纪通投资集团下属的全资子公司北京迪乐创新科技有限公司集团下属的全资子公司北京迪乐创新科技有限公司开发生产的独家专利产品。产品只需轻轻一摇就会开发生产的独家专利产品。产品只需轻轻一摇就会在瞬间变冰或变热，操作简单快捷。这种摇冷、摇在瞬间变冰或变热，操作简单快捷。这种摇冷、摇热饮料是在饮料罐的夹层中分别装有某种物质，摇热饮料是在饮料罐的夹层中分别装有某种物质，摇动混合后产生热效应引起的。动

2、混合后产生热效应引起的。【提示提示】摇冰饮料：硝酸铵和水摇冰饮料：硝酸铵和水 摇热饮料：生石灰和水。摇热饮料：生石灰和水。【知识回顾】对化学反应的认识1 1、化学反应的特征、化学反应的特征能量变化能量守恒能量守恒2 2、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可以以 、及其它形式的能量表现出来。及其它形式的能量表现出来。光能光能热能热能电能电能 当能量变化以当能量变化以热能热能的形式表现时，化学反应可以分为：的形式表现时，化学反应可以分为：3 3、放热反应与吸热反应、放热反应与吸热反应反 高生 低生 高反 低放热反应吸热反应吸热反应（熟记常见反应）物质变化质

3、量守恒质量守恒类类型型比比较较放放热热反反应应吸吸热热反反应应常常见见反反应应(1)大多数化合反大多数化合反应应(2)所有的燃所有的燃烧烧反反应应(3)酸碱中和反酸碱中和反应应(4)活活泼泼金属与稀酸反金属与稀酸反应应(1)大多数分解反大多数分解反应应(2)某些某些盐盐的的电电离离(3)Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反的反应应(4)C和和CO2、C和和H2O(g)的反的反应应(5)水解反水解反应应常见反应能量变化类型常见反应能量变化类型 一、反应热一、反应热：化学反应中所化学反应中所吸收吸收或或放出放出的热量。的热量。恒温恒压恒温恒压下，反应热称下，反应热称“焓变焓变”。二、焓变二、焓

4、变：1 1、符号：符号：2 2、单位：单位：HHkJ/mol或或kJmol13 3、规定：规定：放热放热反应反应 (体系体系能量能量降低降低)：H 0H 0H 0，H H为为“+”如如：aA(g)+bB(g)pC(g)H=mkJ/mol注：单位中的每注：单位中的每molmol是与整个反应对应的，是与整个反应对应的，即反应热表示每即反应热表示每molmol反应放出或吸收的热量反应放出或吸收的热量。4 4、化学反应中能量变化的原因、化学反应中能量变化的原因旧键断裂 吸收能量新键形成 放出能量=679kJ/mol862kJ/molH=679kJ/mol862kJ/mol=183kJ/mol反应物的键

5、能总和反应物的键能总和 生成物的键能总和生成物的键能总和5 5、焓变与键能的关系（微观）、焓变与键能的关系（微观）H =反应物的键能总和反应物的键能总和生成物的键能总和生成物的键能总和例例 1 1：1molC与与1molH2O(g)反应生成反应生成lmolCO(g)和和1molH2(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ的热量，的热量，该反应的反应热为该反应的反应热为H=kJ/mol。131.5例例 2：拆开：拆开 1molHH键键、1molNH键键、1molNN键键分分别别需要的能量是需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则则1molN2生成生成NH3的反的反应热为应热为 ，则则1

6、molH2生成生成NH3的反的反应热为应热为 。92.0kJ/mol30.67kJ/mol相当于相当于 1/3molN26 6、焓变与物质能量的关系（宏观）、焓变与物质能量的关系（宏观）H =E生成物生成物 E 反应物反应物任何一个化学反应都包括任何一个化学反应都包括物质的变化物质的变化和和能量能量的变化。的变化。那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？CO2=CO2只表示只表示物质变化物质变化C(s)O2(g)=CO2(g)H=393.5kJmol1【例例1】在在200、101kPa时时，1molC与氧气作与氧气作用生成用生成CO2的反应，科学

7、文献上表示为：的反应，科学文献上表示为：则这个方程式表示则这个方程式表示1mol固固态态与与1mol气态氧完全反应，气态氧完全反应，生成生成1mol气态气态CO2时，放出时，放出393.5kJ的热量。的热量。H2+I2 2HI 也只表示也只表示物质变化物质变化【例例2】在在200、101kPa时时，1molH2与碘蒸气作用生与碘蒸气作用生成成HI的反应，科学文献上表示为：的反应，科学文献上表示为：H2(g)+I2(g)2HI(g)200101kPaH=14.9kJ/mol三、热化学方程式三、热化学方程式：能表示参加反应能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。的

8、化学方程式。1、定义：、定义：2、含义：、含义：表示表示1mol气态气态H2与与1mol气态碘完全反应，气态碘完全反应，生成生成2mol气态气态HI时，放出时，放出14.9kJ的热量。的热量。三、热化学方程式：三、热化学方程式：3、书写要点：、书写要点：H2(g)+O2(g)=H2O(g)；H=241.8kJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(l)；H=285.8kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H=571.6kJ/mol2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)；H=+571.6kJ/mol H与与实验实验的条件、物的条件、物质质的状的状态态有关！有关！H2O(l)H2

9、O(g)H=+44kJ/mol三、热化学方程式三、热化学方程式：3、书写要点、书写要点：一般应注明反应的一般应注明反应的温度、压强温度、压强；（250C，101kPa时不注明）一定标明各物质的状态一定标明各物质的状态（s、l、g、aq）；H只放右边（数值及单位）只放右边（数值及单位）；放热：放热：H 0；系数系数仅仅表示仅仅表示物质的量，物质的量，不表示分子或原子个数；不表示分子或原子个数；故系数可以是故系数可以是整数、分数、小数整数、分数、小数；H的的值值与系数相匹配。与系数相匹配。系数加倍，系数加倍，H值值也加倍。也加倍。正逆反正逆反应应的的H绝对值绝对值相等，符号相反。相等，符号相反。1

10、0 反应物反应物完全完全变成生成物，所释放或吸收的热量。变成生成物，所释放或吸收的热量。三、热化学方程式三、热化学方程式：3、书写要点、书写要点：热化学方程式热化学方程式一般不要写反应条件一般不要写反应条件。例例1：当：当1mol气气态态H2与与1mol气气态态Cl2反反应应生成生成2mol气气态态HCl，放出，放出184.6kJ的的热热量，量，请请写出写出该该反反应应的的热热化学方程式。化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=184.6kJ/mol2H2(g)+2Cl2(g)=4HCl(g)H=369.2kJ/molH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)H=92.3kJ/mo

11、l1212例例2、沼气的主要成分是甲、沼气的主要成分是甲烷烷。0.5molCH4完全燃完全燃烧烧生成生成CO2和和H2O时时，放出，放出445kJ的的热热量。量。则则下列下列热热化学化学方程式中正确的是（方程式中正确的是（）A、2CH4(g)4O2(g)2CO2(g)4H2O(l)H=+890kJ/molB、CH42O2CO2H2OH=890kJ/molC、CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H=890kJ/molD、1/2CH4(g)O2(g)1/2CO2(g)H2O(l)H=890kJ/molC状态状态H=445kJ/mol例例3、已知：、已知：H2(g)+Cl2(g)=2H

12、Cl(g)H=184.6kJ/mol则则反反应应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的的H为为（）DA、+184.6kJ/molB、-92.3kJ/molC、-369.2kJ/molD、+92.3kJ/mol例例4、白磷与氧可、白磷与氧可发发生如下反生如下反应应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学已知断裂下列化学键键需要吸收的能量分需要吸收的能量分别为别为：PPa kJmol1、PObkJmol1、P=O ckJmol1、O=Od kJmol1。根据。根据图图示的分子示的分子结结构和有关数据估算构和有关数据估算该该反反应应的的H，其中正确的是，其中正确的是A.（6a+5d

13、4c12b）kJmol1B.（4c+12b6a5d）kJmol1C（4c+12b4a5d）kJmol1D（4a+5d4c12b）kJmol1(A)SF6是一种是一种优优良的良的绝缘绝缘气体，分子气体，分子结结构中只存在构中只存在S-F键键。已知：。已知：1molS(s)转转化化为为气气态态硫硫原子吸收能量原子吸收能量280kJ,断裂断裂1molF-F、S-F键键需吸需吸收的能量分收的能量分别为别为160kJ、330kJ。则则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反的反应热应热H为为（）A-1780kJ/molB-1220kJ/molC-450kJ/molD+430kJ/mol例例5：B已知常温常

14、已知常温常压压下，下，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；）；H=92.4kJ/mol。在同温同温下向密。在同温同温下向密闭闭容器中通容器中通入入1molN2和和3molH2，达到平衡，达到平衡时时放出放出热热量量为为Q1kJ，向另一体，向另一体积积相同的容器中通入相同的容器中通入0.5molN2、1.5molH2和和1molNH3，相同条件下达到平衡，相同条件下达到平衡时时放放出出热热量量为为Q2kJ，则则下列关系式正确的是（下列关系式正确的是（）AQ2Q192.4B2Q2=Q1=92.4CQ1Q292.4DQ1=Q292.4例例6：A1 1、我们学过很多化学反应，例如燃烧反应、中、我们

15、学过很多化学反应，例如燃烧反应、中和反应等，那么它们的反应热有没有什么特殊和反应等，那么它们的反应热有没有什么特殊性呢？性呢？2、高一我、高一我们们学学过过物物质质可以有多种途径生成，那么它可以有多种途径生成，那么它们们之之间间的反的反应应热热有什么关系呢？有什么关系呢？请请大家大家查阅资查阅资料，料，丙丙烷烷燃燃烧烧可以通可以通过过以下两种途径：以下两种途径：途径途径：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)；HakJ/mol途径途径：C3H8(g)=C3H6(g)H2(g)；HbkJ/mol2C3H6(g)9O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)；HckJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(l)；HdkJ/mol(a、b、c、d均为正值均为正值)小组探究丙烷的燃烧的不同途径中小组探究丙烷的燃烧的不同途径中H有没有什么联系呢？有没有什么联系呢？