化學(xué)反應(yīng)和能量(2)

1、關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量 (2)第一張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、化學(xué)反應(yīng)中為何有能量變化？(吸收能量)舊分子拆開 原子(放出能量)新分子結(jié)合吸收能量放出能量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)相對(duì)大小決定從鍵能大小的角度：第四張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月例如：H2+Cl2=2HClE反應(yīng)放出=862 kJ/mol-679 kJ/mol=183 kJ/molHClHClHHHHClClClCl+436 kJ/mol243kJ/mol431 kJ/molH=-183 kJ/mol即：H=反應(yīng)物鍵能-產(chǎn)

2、物鍵能第五張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月從能量守恒的角度：E反應(yīng)物總能量E生成物總能量E反應(yīng)物總能量E生成物總能量吸熱反應(yīng)生成物的總能量生成物的總能量HH= E生成物總能量-E反應(yīng)物總能量HE活E活放熱反應(yīng)物質(zhì)的能量無(wú)絕對(duì)數(shù)值，無(wú)法相減計(jì)算H0第六張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（改編）在答題卡的坐標(biāo)圖中，分別畫出上述反應(yīng)在無(wú)催化劑和有催化劑情況下，反應(yīng)過(guò)程能量的變化圖【例】 （2011年廣東31）聚焦高考第七張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二.反應(yīng)熱 焓變 在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱，又稱焓變。1.符號(hào)：H 2.單位：kJ/mol 或kJ

3、mol5.計(jì)算方法：H= 物總能量- 物總能量；H=_物總鍵能-_物總鍵能。反應(yīng) 生成 生成反應(yīng)3.表現(xiàn)形式：燃燒熱、中和熱、溶解熱等。4.研究方法:a：實(shí)驗(yàn)法:直接測(cè)量反應(yīng)熱的儀器叫量熱計(jì)b：計(jì)算法第八張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)思考：放熱反應(yīng)一定不需要加熱。吸熱反應(yīng)一定需要加熱，上述說(shuō)法對(duì)嗎？并舉例說(shuō)明例：NH4ClO4分解時(shí)放出大量的熱。第九張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1(判一判)下列說(shuō)法是否正確(填“”或“”)?(1)雪熔化時(shí)溫度降低，說(shuō)明雪熔化是吸熱反應(yīng) (2)C(石墨，s)=C(金剛石，s)H0說(shuō)明石墨比金剛石穩(wěn)定(3)2H2

4、O(l)=2H2(g)O2(g)的焓變H0 (4)所有的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以不需要加熱就能進(jìn)行2. 對(duì)下列化學(xué)反應(yīng)熱現(xiàn)象，不正確的說(shuō)法是（ ）放熱反應(yīng)發(fā)生時(shí)不必加熱化學(xué)反應(yīng)一定有能量變化吸熱反應(yīng)需要加熱后才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值與參加反應(yīng)的物質(zhì)的多少有關(guān) A. B. C. D.C H受何因素影響？與轉(zhuǎn)化率有關(guān)嗎？它與Q有何區(qū)別？第十張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、熱化學(xué)方程式 1.熱化學(xué)方程式（1）定義：表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的的 關(guān)系的化學(xué)方程式。（2）意義：不僅表明化學(xué)反應(yīng)中_的變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的_變化。物質(zhì)的量和反應(yīng)熱 物質(zhì) 能量 （3）書寫熱化學(xué)方程式要注意：

5、注明反應(yīng)物及生成物的狀態(tài)(s)，(l)，(g)，(aq)。不用標(biāo)“”或“”，水溶液則用aq表示。化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。化學(xué)計(jì)量數(shù)與H相對(duì)應(yīng)，若計(jì)量數(shù)增倍，H也要增倍。放熱反應(yīng)的H為“”，吸熱反應(yīng)的為“”，H的單位為kJmol-1。反應(yīng)熱（H）與測(cè)定條件（T、p）有關(guān)，若不注明則指在25 和101 kPa（通常情況）時(shí)的數(shù)據(jù)。第十一張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月練習(xí)1、已知：H2（g）+F2（g）=2HF（g）H=-270 kJmol-1；下列說(shuō)法正確的是( )A.2 L氟化氫氣體分解成1 L氫氣與1 L氟氣吸收270 kJ熱量B.1 mol氫氣與1 m

6、ol氟氣反應(yīng)生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270 kJC.在相同條件下，1 mol氫氣與1 mol氟氣的能量總和大于2 mol氟化氫氣體的能量D.1個(gè)氫氣分子與1個(gè)氟氣分子反應(yīng)生成2個(gè)氟化氫氣體分子放出270 kJ熱量C第十二張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.狀態(tài)C第十三張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） H=-571.6 kJmol-1練習(xí)3、 已知 1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9 kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（s）+3H2O（l）H=-2165 kJ/mol練習(xí)4、已知

7、0.3 mol乙硼烷（B2H6）在氧氣中完全燃燒生成B2O3固體和液態(tài)水，放出649.5 kJ熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。第十四張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月高考第一輪復(fù)習(xí)第二節(jié)燃燒熱 反應(yīng)熱的計(jì)算第十五張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十六張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（1）概念：_時(shí)，_純物質(zhì)_燃燒生成_的化合物時(shí)所放出的熱量。（2）單位：_。（3）燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物。氮元素轉(zhuǎn)化為_，氫元素轉(zhuǎn)化為_，碳元素轉(zhuǎn)化為_，硫元素轉(zhuǎn)化為_。kJmol-1 25 、101 kPa 1 mol 完全穩(wěn)定N2 H2O（l） CO2 SO2 （4）書寫熱化學(xué)方

8、程式：燃燒熱是以1 mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量，因此在書寫它的熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以燃燒1 mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如：C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）H=-5518 kJmol-1即C8H18的燃燒熱為5518 kJmol-1。一、燃燒熱第十七張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月H+(aq)+OH(aq)=H2O(l) = -57.3 kJ/molH 1、概念：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol水時(shí)放出的熱量。研究條件：稀溶液 反應(yīng)物：酸與堿生成物及其物質(zhì)的量：水 1mol放出的熱量：57.3kJ/mol注：強(qiáng)酸與弱

9、堿反應(yīng)，強(qiáng)堿與弱酸、弱酸和弱堿反應(yīng)生成1molH2O放出的熱小于57.3KJ/mol二、中和熱：第十八張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)選修4第5頁(yè)）所需儀器硬紙板燒杯環(huán)形玻璃攪拌棒裝置要求：隔熱保溫，盡量減少熱量散失，減小實(shí)驗(yàn)誤差。第十九張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系第二十張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月A.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) H=-1780.6 kJmol-1B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJmol-1C.CH4(g)+2

10、O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJD.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-285.8 kJ例題1、膠狀液氫（主要成分是H2和CH4）有希望用于未來(lái)的運(yùn)載火箭和空間運(yùn)輸系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得：101 kPa時(shí)，1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ的熱量；1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是規(guī)律：判斷熱化學(xué)方程式的正誤主要是“四看”；“一看”：化學(xué)原理是否正確，如燃燒熱和中和熱的熱化學(xué)方程式是否符合燃燒熱和中和熱的概念。“二看”：狀態(tài)是否標(biāo)明?！叭础保悍磻?yīng)熱H的符號(hào)是否正確?！?/p>

11、四看”：反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)。B三、熱化學(xué)方程式的正誤判定第二十一張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月D由C、S形成的液態(tài)化合物CS2 0.2 mol在O2中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，25 時(shí)放出熱量215 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CS2(l)3O2(g)=CO2(g)2SO2(g)H1 075 kJ/molE已知N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJ/mol，則在一定條件下向密閉容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反應(yīng)放出46.2 kJ的熱量CD第二十二張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月核能：屬于不可再生新能源

12、第二十三張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.蓋斯定律一個(gè)化學(xué)反應(yīng)不管是_完成還是分_完成，其_都相同。(即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的_和_有關(guān)，而與反應(yīng)的_無(wú)關(guān)。)2.計(jì)算方法如下圖：H=_。一步 幾步 反應(yīng)熱 H1+H2 四、化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算始態(tài)終態(tài)途徑第二十四張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = HH1 = H H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 k

13、J/mol) = -110.5 kJ/mol第二十五張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測(cè)得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過(guò)蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。3蓋斯定律的應(yīng)用解題步驟：寫出待求（目標(biāo)）方程式；找出待求方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式的什么位置；調(diào)整計(jì)量數(shù)算：根據(jù)已知方程式的相加減對(duì)應(yīng)算出H第二十六張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月【例題1】已知 CO(g) + 1/2 O2(g) =CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(l) H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l)

14、+ 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol試計(jì)算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的H【解】根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱效應(yīng)都是相同的。下面就看看反應(yīng)能不能由三個(gè)反應(yīng)通過(guò)加減乘除組合而成，也就是說(shuō)，看看反應(yīng)能不能分成幾步完成。2 + 4 - = 所以，HH12 H24 H3283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol第二十七張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月例題2.已知：（1）膽礬失水的熱化學(xué)方程式為：CuSO45H2O（s）=CuSO4（s）+ 5H2O（

15、l） H=+Q1 kJmol-1（2）室溫下，無(wú)水硫酸銅溶于水的熱化學(xué)方程式為：CuSO4（s）=Cu2+（aq）+SO42-（aq） H=-Q2 kJmol-1（3）膽礬（CuSO45H2O）溶于水時(shí)溶液溫度降低。則Q1與Q2的關(guān)系是（Q1、Q2為正數(shù)）( )A.Q1Q2 B.Q1=Q2 C.Q10,Q1Q2。答案：A 第二十八張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.4. Cu(s)+H2O2(l)+2H(aq)=Cu2(aq)+2H2O(l) H= 319.68 kJmol-1 4Al(s)+ 3CO2(g)=3C(s)+ 2Al2O3(s) H = (3a-4b) kJ/mol第二

16、十九張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的H99 kJmol1。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖中A、C分別表示_、_，E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響？_。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低？_，理由是_；(2)圖中H_kJmol1；(3)V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V2O5氧化SO2時(shí)，自身被還原為四價(jià)釩化合物；四價(jià)釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式_；(4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJmol1，計(jì)算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H_(要求計(jì)算過(guò)程)。反應(yīng)物總能量 生成物總能量 沒(méi)有影響 因?yàn)榇呋瘎└淖兞朔磻?yīng)歷程，使反應(yīng)活化能E降低降低198 第三十張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022