第一節(jié)《化學反應與能量變化》

1、第一節(jié)化學反應與能量變化 化學精品課件：第一章 第一節(jié)化學反應與能 量的變化（新人教版 選修4） 1、焓：與內能有關的物理量、焓：與內能有關的物理量 符號：符號：H 決定因素：決定因素： 2、焓變：生成物與反應物的焓值差、焓變：生成物與反應物的焓值差 符號：符號：H H=H生成物 生成物 H反應物 反應物 3、在一定條件下，判斷某一化學反應是吸熱反應還是放、在一定條件下，判斷某一化學反應是吸熱反應還是放 熱反應，由生成物與反應物的焓值差即焓變熱反應，由生成物與反應物的焓值差即焓變(H)決定決定 4、一般反應都是在敞口容器中進行的，系統(tǒng)的壓力等于、一般反應都是在敞口容器中進行的，系統(tǒng)的壓力等于

2、外界壓力，是在恒壓條件下進行的反應，反應的熱效應外界壓力，是在恒壓條件下進行的反應，反應的熱效應 等于焓變。等于焓變。 反應物本身的性質反應物本身的性質 物質的狀態(tài)：物質的狀態(tài)：g l s 溫度：溫度：TH 壓強：壓強：PH 內能和焓變是否完全等同？內能和焓變是否完全等同？ （焓變）（焓變） PS： 1、符號：、符號：H 單位：單位： kJ/mol 或或 kJmol-1 2、反應熱描述的是化學反應前后的熱量變化、反應熱描述的是化學反應前后的熱量變化 3、反應熱描述的是一定溫度下的熱量變化、反應熱描述的是一定溫度下的熱量變化 4、任何化學反應都有反應熱，表現(xiàn)為吸熱反應或、任何化學反應都有反應熱，

3、表現(xiàn)為吸熱反應或 者放熱反應者放熱反應 閱讀閱讀P3P3資料體系與環(huán)境資料體系與環(huán)境 鍵能鍵能: :破壞 破壞1 mol 1 mol 共價鍵吸收的能量或形成共價鍵吸收的能量或形成1 1 mol mol 共價鍵放出的能量共價鍵放出的能量鍵能恒取正值鍵能恒取正值 放熱反應放熱反應吸熱反應吸熱反應 表現(xiàn)表現(xiàn) 行式行式 H0或或H為為“” H0或或H為為“+” 能量能量 變化變化 生成物釋放的總能生成物釋放的總能 量量大于大于反應物吸收反應物吸收 的總能量的總能量 生成物釋放的總生成物釋放的總 能量能量小于小于反應物反應物 吸收的總能量吸收的總能量 鍵能鍵能 變化變化 生成物總鍵能生成物總鍵能大于大于

4、 反應物總鍵能反應物總鍵能 生成物總鍵能生成物總鍵能小小 于于反應物總鍵能反應物總鍵能 聯(lián)系聯(lián)系 鍵能越鍵能越大大，物質能量越，物質能量越低低，越，越穩(wěn)定穩(wěn)定， 反之鍵能越反之鍵能越小小，物質能量越，物質能量越高高，越，越不穩(wěn)不穩(wěn) 定定。 常見的放熱反應和吸熱反應常見的放熱反應和吸熱反應 放熱反應放熱反應 所有的燃燒所有的燃燒 中和反應中和反應 溶液里的置換溶液里的置換 一般的化合反應一般的化合反應 特殊的分解特殊的分解 吸熱反應吸熱反應 電離電離 強堿與銨鹽強堿與銨鹽 一般的分解一般的分解 特殊的化合特殊的化合 1 1、1mol C1mol C與與1mol H1mol H2 2O(g)O(g

5、)反應生成反應生成lmol CO(g)lmol CO(g) 和和1mol H1mol H2 2(g)(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ131.5kJ的熱量，該的熱量，該 反應的反應熱為反應的反應熱為H=H=kJ/molkJ/mol。 2 2、拆開、拆開 lmol Hlmol HH H鍵、鍵、lmol Nlmol NH H鍵、鍵、 lmolNNlmolNN鍵分別需要的能量是鍵分別需要的能量是436kJ436kJ、391kJ391kJ、 946kJ946kJ，則，則1mol N1mol N2 2生成生成NHNH3 3的反應熱為的反應熱為， 1mol H1mol H2 2生成生成NHNH3 3

6、的反應熱為的反應熱為。 131.5131.5 -92KJ/mol-92KJ/mol -30.6KJ/mol-30.6KJ/mol A C A D D B 小小 結結 一、反應熱、焓變一、反應熱、焓變 從焓變角度看：從焓變角度看：H生成物的焓反應物的焓生成物的焓反應物的焓 從反應熱角度看：從反應熱角度看：H生成物能量反應物能量生成物能量反應物能量 從鍵能角度看：從鍵能角度看：H反應物總鍵能生成物總鍵能反應物總鍵能生成物總鍵能 放熱反應：放熱反應： 吸熱反應：吸熱反應： H0或或 H為為“” H0 或或H為為“” H HE E（生成物的總能量） （生成物的總能量） E E（反應物的總能量）（反應物

7、的總能量） H HE E（反應物分子化學鍵斷裂時所釋放的總能量） （反應物分子化學鍵斷裂時所釋放的總能量） E E （生成物分子化學鍵形成時所吸收的總能量）（生成物分子化學鍵形成時所吸收的總能量） 我們已經(jīng)認識了反應熱，那么如何在化我們已經(jīng)認識了反應熱，那么如何在化 學方程式中正確反映其熱量的變化？學方程式中正確反映其熱量的變化？ 二、熱化學方程式二、熱化學方程式 什么是熱化學方程式？什么是熱化學方程式？ 表示參加反應物質的量和反應熱的關系表示參加反應物質的量和反應熱的關系 的化學方程式，叫做熱化學方程式。的化學方程式，叫做熱化學方程式。 思考思考 交流交流 與化學方程式相比，熱化學方與化學方

8、程式相比，熱化學方 程式有哪些不同？程式有哪些不同？ 正確書寫熱化學方程式應注意正確書寫熱化學方程式應注意 哪幾點？哪幾點？ 請看以下幾個例子，再思考！請看以下幾個例子，再思考！ 熱化學方程式熱化學方程式 能表示參加反應物質的量和反應熱的關系能表示參加反應物質的量和反應熱的關系 的化學方程式的化學方程式 H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol 200200 101kPa101kPa 1 1、熱化學方程式包含物質變化和能量變化兩、熱化學方程式包含物質變化和能量變化兩 個部分，二者缺一不可。個部分，二者缺一

9、不可。 普通化學方程式只包含物質變化一個部分。普通化學方程式只包含物質變化一個部分。 物質變化物質變化能量變化能量變化 書寫熱化學方程式的注意事項書寫熱化學方程式的注意事項 1 1、化學方程的右邊必須寫上、化學方程的右邊必須寫上H H，并，并 用用“空格空格”隔開，隔開， H H：吸熱用：吸熱用“+ +”，放熱用：，放熱用：“”， 單位是單位是kJ/molkJ/mol或或J/molJ/mol 熱化學方程式熱化學方程式 能表示參加反應物質的量和反應熱的關能表示參加反應物質的量和反應熱的關 系的化學方程式系的化學方程式 H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g

10、) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol 200200 101kPa101kPa 2 2、熱化學方程式需注明反應時的溫度和壓、熱化學方程式需注明反應時的溫度和壓 強。對于強。對于 25 101kPa25 101kPa時進行的反應可時進行的反應可 不注明。普通化學方程式不需注明溫度不注明。普通化學方程式不需注明溫度 和壓強。和壓強。 H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol 1 1 2 2 書寫熱化學方程式的注意事項書寫熱化學方程式的注意事項 1 1、化學方程的右邊必須寫上、化學方程的

11、右邊必須寫上H H，并用，并用“空格空格” 隔開隔開, ,H H：吸熱用：吸熱用“+ +”，放熱用：，放熱用：“”，單位，單位 是是kJ/molkJ/mol或或J/mol;J/mol; 2 2、需注明反應的溫度和壓強，如不注、需注明反應的溫度和壓強，如不注 明條件，即指明條件，即指: 25 1.01: 25 1.0110105 5PaPa； 熱化學方程式熱化學方程式 能表示參加反應物質的量和反應熱的關能表示參加反應物質的量和反應熱的關 系的化學方程式系的化學方程式 3 3、熱化學方程式需注明各物質的狀態(tài)。、熱化學方程式需注明各物質的狀態(tài)。 普通化學方程式不需注明物質的狀態(tài)。普通化學方程式不需注

12、明物質的狀態(tài)。 H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol 1 1 2 2 H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H=H=285.8kJ/mol285.8kJ/mol 1 1 2 2 書寫熱化學方程式的注意事項書寫熱化學方程式的注意事項 1 1、化學方程的右邊必須寫上、化學方程的右邊必須寫上H H，并用，并用“空格空格” 隔開，隔開， H H：吸熱用：吸熱用“+ +”，放熱用：，放熱用：“”，單，單 位是位是kJ/molkJ/mol或或J/molJ

13、/mol 2 2、需注明反應的溫度和壓強，如不注明條件，、需注明反應的溫度和壓強，如不注明條件， 即指即指: 25 1.01: 25 1.0110105 5PaPa； 3 3、物質后需標聚集狀態(tài)（、物質后需標聚集狀態(tài)（s s、l l、g g、aqaq） 熱化學方程式熱化學方程式 能表示參加反應物質的量和反應熱的關能表示參加反應物質的量和反應熱的關 系的化學方程式系的化學方程式 4 4、熱化學方程式中化學計量數(shù)表示參加反應的各、熱化學方程式中化學計量數(shù)表示參加反應的各 物質的物質的量，可為整數(shù)或分數(shù)。物質的物質的量，可為整數(shù)或分數(shù)。 普通化學方程式中化學計量數(shù)宏觀上表示普通化學方程式中化學計量數(shù)

14、宏觀上表示 各物質的物質的量，微觀上表示原子分子數(shù)目，各物質的物質的量，微觀上表示原子分子數(shù)目， 只能為整數(shù)，不能為分數(shù)。只能為整數(shù)，不能為分數(shù)。 H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol 1 1 2 2 2H2H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H=H=483.6kJ/mol483.6kJ/mol 閱讀閱讀 P4 資料卡片資料卡片 kJ/mol的含義：的含義： 每每mol反應的焓變反應的焓變 書寫熱化學方程式的注意事項書寫熱化學方程式的注意事

15、項 1 1、化學方程的右邊必須寫上、化學方程的右邊必須寫上H H，并用，并用“空格空格” 隔開，隔開， H H：吸熱用：吸熱用“+ +”，放熱用：，放熱用：“”，單，單 位是位是kJ/molkJ/mol或或J/molJ/mol 2 2、需注明反應的溫度和壓強，如不注明條件，、需注明反應的溫度和壓強，如不注明條件， 即指即指: 25 1.01: 25 1.0110105 5PaPa； 3 3、物質后需標聚集狀態(tài)（、物質后需標聚集狀態(tài)（s s、l l、g g、aqaq） 4 4、熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量、熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量 數(shù)僅表示物質的量并不能表示物質的分子

16、數(shù)或原數(shù)僅表示物質的量并不能表示物質的分子數(shù)或原 子數(shù)，因此化學計量數(shù)可以是整數(shù)也可以是分數(shù)子數(shù)，因此化學計量數(shù)可以是整數(shù)也可以是分數(shù) 5 5、根據(jù)焓的性質，若化學方程式中各物質的系數(shù)、根據(jù)焓的性質，若化學方程式中各物質的系數(shù) 加倍，則加倍，則H H的數(shù)值也加倍；若反應逆向進行，則的數(shù)值也加倍；若反應逆向進行，則 H H改變符號，但絕對值不變改變符號，但絕對值不變 問題：問題： 反應物和生成物前的系數(shù)它代表了什么？反應物和生成物前的系數(shù)它代表了什么？ 在方程式中在方程式中H H它表示了什么意義？它表示了什么意義？ H H 它的值與什么有關系？它的值與什么有關系？ 熱化學方程式中各物質前的化學計

17、量數(shù)不表熱化學方程式中各物質前的化學計量數(shù)不表 示分子個數(shù)，表示對應物質的物質的量。示分子個數(shù)，表示對應物質的物質的量。 H(KJ/mol)H(KJ/mol)它表示每摩爾反應所放出的熱它表示每摩爾反應所放出的熱 量，量，H H它的值與方程式中的計量系數(shù)有關，即它的值與方程式中的計量系數(shù)有關，即 對于相同的反應，當化學計量數(shù)不同時，其對于相同的反應，當化學計量數(shù)不同時，其H H 不同。不同。 1 1、當、當1mol1mol氣態(tài)氣態(tài)H H2 2與與1mol1mol氣態(tài)氣態(tài)ClCl2 2反應反應 生成生成2mol2mol氣態(tài)氣態(tài)HClHCl，放出，放出184.6KJ184.6KJ的熱的熱 量，請寫出

18、該反應的熱化學方程式。量，請寫出該反應的熱化學方程式。 H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g) (g)=2HCl(g) H H =-184.6KJ/mol =-184.6KJ/mol 而這些書寫也是對的！而這些書寫也是對的！ 你寫對了嗎？_ C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131.3KJ/mol 2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) H= 314KJ/mol 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=2589.6KJ/mol 2C2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(

19、g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H=-4b kJH=-4b kJ 2C2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H=-4b kJ/molH=-4b kJ/mol C. CC. C2 2H H2 2(g)+5/2O(g)+5/2O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(g) O(g) H=-4b kJ/molH=-4b kJ/mol D. 2CD. 2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H

20、2 2O(l) O(l) H=+4b kJ/molH=+4b kJ/mol E. 2CE. 2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H=-2b kJ/molH=-2b kJ/mol 2 2、已知充分燃燒、已知充分燃燒a g a g 乙炔氣體時生成乙炔氣體時生成1mol1mol二氧二氧 化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量bkJbkJ，則乙炔，則乙炔 燃燒的熱化學方程式正確的是燃燒的熱化學方程式正確的是 B B 點撥：熱化學方程式書寫正誤的判斷可從物質的聚集點撥：熱化學方程式書寫正誤的判斷可從物質的聚集 狀態(tài)、狀態(tài)、H H的正負號、物質的量的大小、單位等主要方的正負號、物質的量的大小、單位等主要方 面入手面入手 3、沼氣是一種能源，它的主要成分是、沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成完全燃燒生成CO2和和H2O時，放出時，放出445 kJ 的熱量。則下列熱化學方程式中正確的是的熱量。則下列熱化學方程式中正確的是 A、 2CH4 ( g )4O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 4H2O ( l ) H = +890 kJ/mol B、 CH4 2 O2 CO2 H2O H = 89