第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化

1、第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化化學(xué)反應(yīng)與能量的變化回憶 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng) 熱熱量量練習(xí)：氧化鈣與水反應(yīng)碳酸氫鈉受熱分解硫酸與氫氧化鈉溶液混合燃燒煤炭取暖鈉與水反應(yīng)膽礬受熱失去結(jié)晶水，其中為吸熱反應(yīng)的是 ，放熱反應(yīng)的是 。一一 、反應(yīng)熱、反應(yīng)熱 焓變焓變 (1)定義：在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的定義：在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱，又稱焓變。熱量，通常叫做反應(yīng)熱，又稱焓變。 (2)符號：用符號：用H表示。表示。 (3)單位：一般采用單位：一般采用kJ/mol。 (4)可直接測量，測量儀器叫量熱計(jì)。可直接測量，測量儀器叫量熱計(jì)。 (5)反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因：反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因：a、

2、從化學(xué)鍵的角度：、從化學(xué)鍵的角度：吸收能量釋放能量斷裂吸收形成釋放 H=舊鍵斷裂新鍵形成H為為“-”或或H0b、從物質(zhì)本身能量的角度：、從物質(zhì)本身能量的角度：放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)H為為“+”或或H0吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng) H=生成物反應(yīng)物(6)反應(yīng)熱表示方法：反應(yīng)熱表示方法： 規(guī)定規(guī)定放熱放熱反應(yīng)反應(yīng)H為負(fù)，為負(fù)， 所以所以H=一一120 KJ/mol 或或 H0 規(guī)定規(guī)定吸熱吸熱反應(yīng)反應(yīng)H為正，為正， 所以所以H=+120 KJ/mol 或或 H0 二、熱化學(xué)方程式二、熱化學(xué)方程式 1定義：表明參加反應(yīng)定義：表明參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)的關(guān)系的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。系的化學(xué)

3、方程式，叫做熱化學(xué)方程式。H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g)；H= -184.6kJ/mol系數(shù)物質(zhì)的量 H反應(yīng)熱反應(yīng)熱1mol 1mol 2mol 放出184.6KJ熱量2 2、意義：意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)物質(zhì)變化變化，也表明了，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的化學(xué)反應(yīng)中的能量能量變化變化，還說明了，還說明了物質(zhì)的物質(zhì)的“量量”與與“能量能量”之間的之間的數(shù)量關(guān)系數(shù)量關(guān)系。3注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 【討論【討論】 H2(g)1/2O2(g) = H2O(g)；H=-241.8 kJ/mol H2(g)十十1/2O2 (g)H2O(l)；H=-285.8kJ/mol

4、2H2(g)十十 O2 (g)2H2O(l)；H=-571.6kJ/mol討論討論1 和和反應(yīng)有何不同？由此得出什么結(jié)論？反應(yīng)有何不同？由此得出什么結(jié)論？討論討論2 與與反應(yīng)有何不同？由此得出什么結(jié)論？反應(yīng)有何不同？由此得出什么結(jié)論？ （1）不注明溫度和壓強(qiáng)一般）不注明溫度和壓強(qiáng)一般 指指25， 1.01105Pa （2）右端說明熱量的數(shù)值與符號，）右端說明熱量的數(shù)值與符號， 吸熱用吸熱用 “+”，放熱用，放熱用“-”（3）注明物質(zhì)的狀態(tài)）注明物質(zhì)的狀態(tài) 固固-S 液液-l 氣氣-g 溶液溶液-aq （4）系數(shù)只表示）系數(shù)只表示“物質(zhì)的量物質(zhì)的量”， 可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)或小數(shù)可以是整數(shù)，

5、也可以是分?jǐn)?shù)或小數(shù)（5）系數(shù)必須與反應(yīng)熱相對應(yīng)）系數(shù)必須與反應(yīng)熱相對應(yīng)練習(xí)練習(xí)1根據(jù)反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式根據(jù)反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式 25，1.01105Pa下，下，1g S粉在粉在O2中充中充分燃燒放出分燃燒放出9.36kJ熱量，寫出熱量，寫出S燃燒的熱化學(xué)燃燒的熱化學(xué)方程式。方程式。251.01105 Pa下，下，1g CH4氣體在氣體在O2中完全燃燒生成液態(tài)水和中完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體并放出氣體并放出55.6kJ熱量，寫出熱量，寫出CH4燃燒的化學(xué)方程式燃燒的化學(xué)方程式1/329.36 1299.521/1655.6 1889.6（3）.在在25 、101 kPa的條件下，的條件

6、下，1 g液態(tài)甲醇液態(tài)甲醇燃燒生成燃燒生成CO2(g)和液態(tài)水時(shí)放熱和液態(tài)水時(shí)放熱22.68 kJ，寫出寫出CH4燃燒的化學(xué)方程式。燃燒的化學(xué)方程式。1/3222.68 1725.76 21451.52 2寫熱化學(xué)方程式寫熱化學(xué)方程式（1）.已知斷裂1 mol HH鍵吸收的能量為436 kJ，斷裂1 mol HN鍵吸收的能量為391 kJ，則斷裂 1 mol NN鍵吸收的能量是945.6 kJ。根據(jù)熱化學(xué)方程式N2(g)3H2(g) = 2NH3(g)H92.4 kJmol1C第第二二節(jié)節(jié) 燃燒熱燃燒熱 中和熱中和熱 能源能源一、燃燒熱 1 1、定義：、定義： 2525、101kPa101kP

7、a時(shí)，時(shí)，1mol1mol純物質(zhì)純物質(zhì)完全燃完全燃燒燒生成生成穩(wěn)定的氧化物穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱。CH4(g)+2O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) H= -890.31kJ/mol890.31kJ/mol就是甲烷的燃燒熱就是甲烷的燃燒熱2、注、注意：意：燃燒物的物質(zhì)的量：燃燒物的物質(zhì)的量：1mol反反應(yīng)程度：所謂應(yīng)程度：所謂完全燃燒完全燃燒也是完全氧化，它是指也是完全氧化，它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的穩(wěn)定的氧化物穩(wěn)定的氧化物。如如: CCO2(g) 、S SO2 （g）、）、

8、H H2O（l） 燃燒熱為定值，燃燒熱為定值， 表示方法表示方法：甲烷的燃燒熱甲烷的燃燒熱 890.31kJ/mol H= -890.31kJ/mol3、燃燒熱的熱化學(xué)方程式、燃燒熱的熱化學(xué)方程式方法：可燃物的系數(shù)為方法：可燃物的系數(shù)為1練習(xí)練習(xí) 已已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式： 2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) H-571.6 kJmol-1 C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4 H2O(l) H-2 220 kJmol-1（1）H2的燃燒熱為的燃燒熱為_， H2的的燃燒熱燃燒熱熱化學(xué)方程式為熱化學(xué)方程式為（2） C3H8的燃燒熱為的燃燒熱為_ C

9、3H8 的的燃燒熱燃燒熱熱化學(xué)方程式為熱化學(xué)方程式為285.8 kJmol-1 2 220 kJmol-1 H2(g)+1/2O2(g) =H2O(l) H285.8 kJmol-1C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4 H2O(l) H2 220 kJmol-1二中和熱二中和熱 1、定義、定義 在在稀溶液稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 1 mol 液態(tài)液態(tài)H2O時(shí)的反應(yīng)熱時(shí)的反應(yīng)熱(即所放出的熱量即所放出的熱量)。 濃硫酸濃硫酸發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，濃硫酸溶于水要放發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，濃硫酸溶于水要放熱，故中和熱熱，故中和熱大于大于57.3 kJmol-

10、1 3實(shí)驗(yàn)裝置和用品實(shí)驗(yàn)裝置和用品(1)實(shí)驗(yàn)裝置：實(shí)驗(yàn)裝置： 2中和熱的測定原理中和熱的測定原理 通過一定量的酸堿溶液在反應(yīng)前后溫度的變化，計(jì)算反通過一定量的酸堿溶液在反應(yīng)前后溫度的變化，計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，由此求得中和熱。應(yīng)放出的熱量，由此求得中和熱。 (2)實(shí)驗(yàn)用品：實(shí)驗(yàn)用品： 大燒杯大燒杯(500 mL)、小燒杯、小燒杯(100 mL)、 、量筒、量筒(50 mL)兩個(gè)、碎泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板兩個(gè)、碎泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個(gè)小孔中心有兩個(gè)小孔)、環(huán)形玻璃攪拌棒、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.50 mol/L鹽酸、鹽酸、0.55 mol/L NaOH溶液。溶液。溫

11、度計(jì)溫度計(jì)4測量步驟測量步驟 6. 6.注意注意 (1)為了保證酸、堿完全中和，常采用為了保證酸、堿完全中和，常采用堿稍過量堿稍過量的方法。的方法。 (2)量熱裝置中需用量熱裝置中需用碎泡沫塑料碎泡沫塑料對其進(jìn)行保溫、隔熱，對其進(jìn)行保溫、隔熱，以減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量的損失。以減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量的損失。 (3)讀取中和反應(yīng)的終止溫度是讀取中和反應(yīng)的終止溫度是反應(yīng)混合液的最高溫度反應(yīng)混合液的最高溫度。 (4)測定中和熱時(shí)不能用弱酸、弱堿。因弱酸、弱堿測定中和熱時(shí)不能用弱酸、弱堿。因弱酸、弱堿電離時(shí)電離時(shí)吸收熱量吸收熱量而使測量數(shù)值而使測量數(shù)值偏低偏低。 (5)測定中和熱時(shí)不能用濃酸或濃堿，因濃酸或濃

12、堿測定中和熱時(shí)不能用濃酸或濃堿，因濃酸或濃堿溶于水一般都要溶于水一般都要放出熱量放出熱量，測量數(shù)值，測量數(shù)值偏高偏高。第三節(jié)第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算 C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g) (g)=CO(g) H H1 1= =-110.5-110.5kJ/molkJ/mol CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H2 2=-283.0kJ/mol=-283.0kJ/mol C(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H3 3= =? ?H H1 1、H H2 2、

13、H H3 3 之間有之間有何關(guān)系？何關(guān)系？BH1ACH2H3H H1 1=H H2 2+H H3 3 C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g)(g)=CO(g) H H1 1= =-110.5-110.5kJ/molkJ/mol CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H2 2=-283.0kJ/mol=-283.0kJ/mol C(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H3 3= =? ? 則則 H H3 3 = = H H2 2+ + H H1 1 所以，所以， H H3 3

14、= - 283.0kJ/mol += - 283.0kJ/mol + 283.0kJ/mol283.0kJ/mol =-393.5kJ/mol=-393.5kJ/mol練習(xí)練習(xí) 不管化學(xué)反應(yīng)是分一步不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。熱是相同的。 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。例例1已知已知: Zn ( s ) +1/2O2 ( g ) ZnO ( s ) H1 = -351.1 kJ/molHg ( l) 1/2O2 ( g ) Hg O ( s ) H2 = -90.7 kJ/molZn ( s ) Hg O ( s ) = ZnO ( s ) Hg ( l) H 3 則則 為為H 3為多少？為多少？例例2已知：已知：2C（s） O2 ( g ) =2CO ( g ) H1 = -221 kJ/mol2H2 (