高二化学反应与能量变化.ppt
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1、生成物生成物反应物反应物E2E1反应热反应热活化分子活化分子:能够发生有效碰撞的分子能够发生有效碰撞的分子活化能活化能:活化分子所多出的那部分能量活化分子所多出的那部分能量E1:反应的活化能反应的活化能;E2:活化分子变成生成物分子放出的能量活化分子变成生成物分子放出的能量E2-E1:反应热反应热我们知道我们知道:一个化学反应过程中,:一个化学反应过程中,除了生成新物质外,还有除了生成新物质外,还有能量变化能量变化热能热能电能电能光能光能思考1 1、你所知道的化学反应中有哪些是放、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?热反应?2 2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热、你所知道的化学反应中有哪些
2、是吸热反应?反应?思考燃料的燃烧燃料的燃烧 ,中和反应中和反应,活泼金属与酸、碱活泼金属与酸、碱,大多数化合反应大多数化合反应大多数分解反应大多数分解反应,C+CO,C+CO2 ,2 ,H H2 2+C+Cu uO,C+HO,C+H2 2O,O,Ba(OH)Ba(OH)2 2.8H.8H2 2O+NHO+NH4 4Cl ,Cl ,CaCOCaCO3 3高温分解高温分解 为什么有的反应会放出热量有的为什么有的反应会放出热量有的需要吸收热量呢?需要吸收热量呢?一个确定的化学反应在发生过程中是一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,取决于吸收能量还是放出能量,取决于 。反应物的总能量与
3、生成物的总能反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。量的相对大小。问题探究一问题探究一生成物生成物反应物反应物能能量量图图1 1吸收吸收热量热量放出放出热量热量反应过程中能量变化曲线图:反应过程中能量变化曲线图:生成物生成物图图2 2反应物反应物能能量量反应物的能量之和反应物的能量之和 E E反反生成物的能量之和生成物的能量之和 E E生生(1 1)若)若E E反反 E E生生,(2 2)若)若E E反反 E E生生,(2)(2)若若E E反反 E0:H 0或者值为或者值为“+”放热反应放热反应:H 0:H 0或者值为或者值为“-”常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应放热反应放热
4、反应吸热反应吸热反应燃料的燃烧燃料的燃烧中和反应中和反应金属与酸金属与酸大多数化合反应大多数化合反应C+COC+CO2 ,2 ,H H2 2+CuO+CuOC+HC+H2 2O OBa(OH)Ba(OH)2 2.8H.8H2 2O+NHO+NH4 4ClClCaCOCaCO3 3高温分解高温分解大多数分解反应大多数分解反应5、焓变与键能的关系、焓变与键能的关系H =反应物的反应物的键能键能总和总和生成物的生成物的键能键能总和总和例例 1:1 mol C与与 1 mol H2O(g)反应生成反应生成 l mol CO(g)和和1 mol H2(g),需要吸收,需要吸收131.5 kJ的热量,的热
5、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 1 mol HH键、键、1 mol NH键、键、1 mol NN键分别需要的能量是键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则则1mol N2生成生成NH3的反应热为的反应热为H=,92.0 kJ/mol练习练习 1.1.下列叙述正确的是(下列叙述正确的是()A.A.化学反应一定伴随热量的变化化学反应一定伴随热量的变化B.B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热热C.C.若若H0H0H0,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
6、的能量C2.2.已知:已知:H +H H +H H H2 2;H=H=436KJ/mol436KJ/mol,则下列叙述正,则下列叙述正确的是(确的是()A.H A.H 原子的能量高于原子的能量高于 H H2 2 的能量的能量 B.H B.H 原子的能量低于原子的能量低于 H H2 2 的能量的能量 C.H C.H 原子比原子比 H H2 2分子稳定分子稳定 D.HD.H2 2分子比分子比 H H 原子稳定原子稳定AD4下列过程中,需要吸收能量的是(下列过程中,需要吸收能量的是()AH+H=H2 BH+Cl=HCl CI2I+I DS+O2=SO2C二、热化学方程式二、热化学方程式H H2 2(
7、g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g)H=(g)=2HI(g)H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分,二者缺一不可。部分,二者缺一不可。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。物质变化物质变化能量变化能量变化 能表示能表示参加反应物质的量参加反应物质的量和和反应热反应热的关系的关系的化学方程式叫做热化学方程式的化学方程式叫做热化学方程式二、热化学方程式二、热化学方程式H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g)H
8、=(g)=2HI(g)H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa2、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于对于25101kPa时进行的反应可不注明。时进行的反应可不注明。普通化学方程式不需注明温度和压强。普通化学方程式不需注明温度和压强。H H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)H=O(g)H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2二、热化学方程式二、热化学方程式3、热化学方程式需注明各物质的状态。、热化学方程式需注明各物质的状态。普通化学方程式不需注明物质的状态。
9、普通化学方程式不需注明物质的状态。H H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)H=O(g)H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2H H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)H=O(l)H=285.8kJ/mol285.8kJ/mol1 12 2二、热化学方程式二、热化学方程式4 4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量,可为整数或分数的物质的量,可为整数或分数,其其H H与系数对应成与系数对应成比例。比例。普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物普通化学
10、方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量,微观上表示原子分子数目,只能为质的物质的量,微观上表示原子分子数目,只能为整数,不能为分数。整数,不能为分数。H H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)H=O(g)H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 22H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g)H=O(g)H=483.6kJ/mol483.6kJ/mol1.1.书写步骤书写步骤(1)(1)写出化学方程式写出化学方程式(2)(2)注明反应物和生成物的注明反应物和生成物的状态状态(3)(3)标明焓变标明焓变H(H(注
11、意单位和注意单位和+、-)要注明反应的温度和压强(中学一要注明反应的温度和压强(中学一般不注明般不注明,为一个大气压,为一个大气压,25 25 0 0C C)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.已知在已知在1101105 5PaPa,298K298K条件下,条件下,2mol2mol氢气燃烧生成水蒸气放出氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ484kJ热量,热量,2.2.已知在已知在2525、101kPa101kPa下,下,1g C1g C8 8H H1818 (辛烷辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放燃烧生成二氧化碳和液态水时放出出48.40kJ 48.40kJ 热量。热量
12、。2H2H2 2(g g)O O2 2(g g)2H2H2 2O O(g g););HH484kJ484kJmolmol1 1C C8 8H H1818(l)+25/2O(l)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(l)O(l)H=-5518kJ H=-5518kJmol mol-1-13.46g C3.46g C2 2H H5 5OH OH(l)(l)完全完全 燃烧生成燃烧生成COCO2(g)2(g)和和H H2 2O O(l)(l),放出,放出1366.8KJ1366.8KJ热量。热量。C C2 2H H5 5OHOH (l)+3O(l)+3O
13、2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+3H(g)+3H2 2O(l)O(l)H=-H=-1366.8KJ1366.8KJmol mol-1-1书写热化学方程式的注意点:书写热化学方程式的注意点:1、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25101kPa下进行的反应,可不注明下进行的反应,可不注明)2、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;3、对于相同的反应,当化学计量数不同时,其、对于相同的反应,当化学计量数不同时,其H对应成比例对应成比例。H H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)H=O(g)H=241.8kJ
14、/mol241.8kJ/mol1 12 2H H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)H=O(l)H=285.8kJ/mol285.8kJ/mol1 12 22H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g)H=O(g)H=483.6kJ/mol483.6kJ/mol例例1:当:当1mol气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反应生成反应生成2 mol气态气态HCl,放出,放出184.6 kJ的热量,请写出该的热量,请写出该反应的热化学方程式。反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=184.6 kJ/mol2H2(
15、g)+2Cl2(g)=4HCl(g)H=369.2 kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)H=92.3 kJ/mol1212例例2:1mol N2(g)与适量与适量O2(g)反应生成反应生成NO2(g),需吸收需吸收68kJ的热量;写出热化学方程式。的热量;写出热化学方程式。N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H=+68 kJ/mol例例3、沼气的主要成分是甲烷。、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧完全燃烧生成生成CO2和和H2O时,放出时,放出445 kJ的热量。则下列热化的热量。则下列热化学方程式中正确的是(学方程式中正确的是()A、2CH4(g)4O2
16、(g)2CO2(g)4H2O(l)H=+890 kJ/mol B、CH4 2O2 CO2 H2O H=890 kJ/mol C、CH4(g)2 O2(g)CO2(g)2 H2O(l)H=890 kJ/mol D、1/2CH4(g)O2(g)1/2CO2(g)H2O(l)H=890 kJ/mol CH=445 kJ/molA例例4、已知在、已知在1105Pa,298K条件下,条件下,2mol氢氢气燃气燃烧烧生生成水蒸气放出成水蒸气放出484kJ热热量,下列量,下列热热化学方程式正确的是化学方程式正确的是()A.H2O(g)H2(g)1/2O2(g)H242kJmol1B.2H2(g)O2(g)2
17、H2O(l)H484kJmol1C.H2(g)1/2O2(g)H2O(g)H242kJmol1D.2H2(g)O2(g)2H2O(g)H484kJmol1书写热化学方程式注意事项书写热化学方程式注意事项:(1)(1)反应物和生成物要标明其聚集状态,用反应物和生成物要标明其聚集状态,用g g、l l、s s分别代表气态、分别代表气态、液态、固态。液态、固态。(2)H(2)H 标明恒压、恒温条件下反应放出或吸收的热量,放热为负,标明恒压、恒温条件下反应放出或吸收的热量,放热为负,吸热为正。吸热为正。(3)(3)方程式中各物质的计量数不表示分子个数,只表示物质的量,方程式中各物质的计量数不表示分子个
18、数,只表示物质的量,可是整数或分数。可是整数或分数。(4)(4)对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其H H 也不同,也不同,即即H H 的值与计量数成正比。的值与计量数成正比。(5)(5)当化学反应逆向进行时当化学反应逆向进行时,HH数值不变数值不变,但符号相反但符号相反.(6)(6)可逆反应中的可逆反应中的H H数值是指该反应完全进行时的数值数值是指该反应完全进行时的数值.练习:练习:A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=4bkJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)H=+2b
19、kJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=2bkJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=+bkJ/mol已知充分燃烧已知充分燃烧ag乙炔气体时生成乙炔气体时生成1mol二氧化二氧化碳气体和液态水,并放出热量碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧的,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是热化学方程式正确的是A练习练习练习练习2、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
20、 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 C3 3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰,已知、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰,已知破坏破坏1 mol 1 mol H HH H键消耗的能量为键消耗的能量为Q Q1 1kJkJ,破坏破坏1 mol 1 mol O O、O O键消耗的能量为键消耗的能量为Q Q2 2kJkJ,形成形成1 mol 1 mol H HO O键释放的能量为键释放的能量为Q Q3 3kJkJ。下列关系式中正确的是(下列关系式中正确的是()A.2QA.2Q1 1 +Q +
21、Q2 2 4Q 4Q3 3 B.2QB.2Q1 1 +Q +Q2 2 4Q 4Q3 3 C.QC.Q1 1 +Q +Q2 2 Q 4Q 4Q3 3 B.2QB.2Q1 1+Q+Q2 2 4Q 4Q3 3 C.Q C.Q1 1+Q+Q2 2 Q QQ1 1的是的是 ()A.HA.H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g);(g)=2HCl(g);H H=-Q=-Q1 1 1/2H 1/2H2 2(g)+1/2Cl(g)+1/2Cl2 2(g)=HCl(g);(g)=HCl(g);H H=-Q=-Q2 2B.C(s)+1/2OB.C(s)+1/2O2 2(g)=CO(g);(g)
22、=CO(g);H H=-Q=-Q1 1 C(s)+O C(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g);(g);H H=-Q=-Q2 2C.2HC.2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l);O(l);H H=-Q=-Q1 1 2H 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g);O(g);H H=-Q=-Q2 2D.S(g)+OD.S(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g);(g);H H=-Q=-Q1 1 S(s)+O S(s)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g);(g);H H=-Q=-Q2 2B B
23、 4、1mol C与与1mol 水蒸气反应生成水蒸气反应生成1mol CO 和和1mol H2,需要吸收,需要吸收 131.5 kJ的热量。写出此反应的热量。写出此反应的热化学方程式。的热化学方程式。5、沼气是一种能源,它的主要成分是、沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和和H2O时,放出时,放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是的热量。则下列热化学方程式中正确的是A、2CH4(g)4O2(g)2CO2(g)4H2O(l)H=+890 kJ/molB、CH4 2 O2 CO2 H2O H=890 kJ/molC、CH4(g)2
24、 O2(g)CO2(g)2 H2O(l)H=890 kJ/molD、1/2CH4(g)O2(g)1/2CO2(g)H2O(l)H=-890 kJ/molC6、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 实践活动实践活动 中和反应中和反应 反应热的测定反应热的测定实验目的 测定强酸与强碱反应
25、的反应热学习重点 中和反应反应热的测定原理和方法。实验用品 大烧杯(大烧杯(500 mL500 mL)、小烧杯()、小烧杯(100 mL100 mL)温度计、量筒(温度计、量筒(50 mL50 mL)两个、泡沫塑料)两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、小孔)、环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒。0.50 mol/L 0.50 mol/L 盐酸、盐酸、0.55 mol/L0.55 mol/L NaOH NaOH溶液溶液实验原理:实验原理:H H=4.18 mt104.18 mt10-3-30.0250.025kJ/molkJ/mol(4)
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- 化学反应 能量 变化
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