《优课系列高中化学人教版选修四1.1化学反应与能量的变化课件4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《优课系列高中化学人教版选修四1.1化学反应与能量的变化课件4（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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焓变焓变 反应热反应热热化学方程式热化学方程式回顾回顾反应热反应热:化学反应放出或吸收的热量。化学反应放出或吸收的热量。放出热量的反应属于放出热量的反应属于放热反应放热反应吸收热量的反应属于吸收热量的反应属于吸热反应吸热反应思考思考1 1、你所知道的化学反应中有哪、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？些是放热反应？活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应燃烧反应、多数化合反应反应物具有的总能量反应物具有的总能量 生成物具有的总能量生成物具
2、有的总能量2 2、你所知道的化学反应中有哪、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？些是吸热反应？反应物具有的总能量反应物具有的总能量 生成物具有的总能量生成物具有的总能量多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳成一氧化碳思考思考一、反应热一、反应热 焓变焓变反应热：化学反应过程中所释放或吸收的热量反应热：化学反应过程中所释放或吸收的热量符号：符号：H，单位：，单位：kJ/mol或或kJmol-1焓：是与内能有关的物理量焓：是与内能有关的物理量. .用来描述物用来描述
3、物质所质所具有的能量具有的能量 符号：符号：H焓变：生成物与反应物的焓值差焓变：生成物与反应物的焓值差 符号：符号：H恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变H生成物的焓反应物的焓生成物的焓反应物的焓H生成物能量反应物能量生成物能量反应物能量从焓变角度看：从焓变角度看：从能量变化角度看：从能量变化角度看：H生成物的焓反应物的焓生成物的焓反应物的焓H2 + Cl2 = 2HClH反应物总键能生成物总键能反应物总键能生成物总键能从键能变化角度看：从键能变化角度看：H436kJ/mol243kJ/mol 431kJ/mol2183kJ/mol回顾回顾 化学反应过程为什
4、么会有能量的变化？化学反应过程为什么会有能量的变化？如何判断某反应过程是吸热还是放热？如何判断某反应过程是吸热还是放热？反应物的总能量与生成物的总能量总是不同的，反应物的总能量与生成物的总能量总是不同的， 高能物高能物变变低能物低能物，放出热量；，放出热量； 低能物低能物变变高能物高能物，吸收热量。，吸收热量。反应物中化学键断裂吸收的能量与形成生成物反应物中化学键断裂吸收的能量与形成生成物 中化学键释放的能量总是不相同的，中化学键释放的能量总是不相同的， 吸收的能量吸收的能量大于大于放出的能量放出的能量，吸收热量；，吸收热量； 放出的能量放出的能量大于大于吸收的能量吸收的能量，放出热量。，放出
5、热量。放热反应：放热反应：吸热反应：吸热反应：H0或或 H为为“”H0 或或H为为“”放热放热反应物反应物生成物生成物能能量量反应过程反应过程H H0 0H生成物能量反应物能量生成物能量反应物能量吸热吸热反应物反应物生成物生成物能能量量反应过程反应过程H H0 0 例例 1 1：1molC1molC与与1molH1molH2 2O(g)O(g)反反应生成生成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的的热量，量，该反反应的反的反应热为H=H= kJ/molkJ/mol。 例例 2 2：拆开：拆开 lmo
6、l HHlmol HH键、lmol Nlmol NH H键、lmolNNlmolNN键分分别需要的能量是需要的能量是436kJ436kJ、391kJ391kJ、946KJ946KJ，则1mol N1mol N2 2生成生成NHNH3 3的反的反应热为 ，1mol H1mol H2 2生成生成NHNH3 3的反的反应热为 。131.5131.5-92kJ/mol -92kJ/mol 3=-30.7KJ/mol反应热的概念、反应热的概念、符号、单位符号、单位反应热反应热反反应物物总键能生成物能生成物总键能能= E生生- E反反 H生生- H反反= H=恒压时恒压时物理量物理量 符符 号号 单单 位
7、位反应热反应热:恒压条件下恒压条件下,反应体系反应体系的焓变。的焓变。 H 千焦每摩千焦每摩KJ.mol-1计算反应热的途径计算反应热的途径1.1.已知反应已知反应A AB BC CD D为放热反应，对该反应为放热反应，对该反应 的下列说法中正确的是（的下列说法中正确的是（ ） A. AA. A的能量一定高于的能量一定高于C C B. B B. B的能量一定高于的能量一定高于D D C. A C. A和和B B的总能量一定高于的总能量一定高于C C和和D D的总能量的总能量 D. D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C 2.2.在反应在反应H
8、H2 2 + Cl + Cl2 2 2HCl2HCl中，已知中，已知H HH H键能为键能为436kJ436kJ，ClClClCl键能为键能为247kJ247kJ，H HClCl键能为键能为431kJ431kJ，判断该反应是判断该反应是（ ） A. A. 吸热反应吸热反应 B. B. 放热反应放热反应 C. C. 吸收吸收179kJ179kJ热量热量 D.D.放出放出179kJ179kJ热量热量BDBD3.3.氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中， 破坏破坏1mol1molH HH H键消耗的能量为键消耗的能量为Q Q1 1kJkJ， 破坏破坏1mol
9、1molO = OO = O键消耗的能量为键消耗的能量为Q Q2 2kJkJ， 形成形成1mol1molH 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 + Q2 2 4Q 4Q3 3 B. 2QB. 2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 C. QC. Q1 1 + Q + Q2 2 Q 或或”)0.代表旧键断裂吸收的能量代表旧键断裂吸收的能量 代表新键形成放出的能量代表新键形成放出的能量 代表反应热代表反应热 放热放热 液态液态固态固态二、热化学方程式二、热化学方程式能表示参加反
10、应物质的量和反应热的关系的化学能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式方程式4、热化学方程式中化学计量数只表示参加反应的各物、热化学方程式中化学计量数只表示参加反应的各物质的物质的量的关系，可为整数或分数（但要求计质的物质的量的关系，可为整数或分数（但要求计量数最简单）。量数最简单）。 普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物普通化学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，只能为整数，质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。不能为分数。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) H=O(g) H=24
11、1.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2 2H2H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g) = 2H(g) = 2H2 2O(g) H=O(g) H=483.6kJ/mol483.6kJ/mol二、热化学方程式二、热化学方程式能表示参加反应物质的量和反应热的关系的能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式化学方程式5、热化学方程式中反应热与热化学方程式中反应热与热化学方程式中化学计热化学方程式中化学计量数成正比。量数成正比。 普通化学方程式中没有能量的变化。普通化学方程式中没有能量的变化。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) H=O(
12、g) H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2 2H2H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g) = 2H(g) = 2H2 2O(g) H=O(g) H=483.6kJ/mol483.6kJ/mol放热反应放热反应H为负或为负或H0 ，吸热反应吸热反应H为正或为正或H06. 热化学方程式中的热化学方程式中的H表示的是已完成的表示的是已完成的反应热，所以如出现反应热，所以如出现可逆反应可逆反应，如，如2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) H= 197KJ/mol, 则则H= 197KJ/mol的含义是的含义是2mol SO2(g)与与1mol O2(g) 完全反应生成
13、完全反应生成2mol SO3(g)时所放出的热量为时所放出的热量为197KJ例：已知例：已知298 K时，合成氨反应时，合成氨反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.2 kJ/mol，将此温度下的，将此温度下的 1 mol N2和和 3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量为反应，测得反应放出的热量为(忽略能量损忽略能量损失失)()A一定大于一定大于92.2 kJB一定等于一定等于92.2 kJC一定小于一定小于92.2 kJ D不能确定不能确定C书写热化学方程式的注意事项书写热化学方程式的注意事项注明反应条件（
14、未注明则表示常温常压）；注明反应条件（未注明则表示常温常压）；注明各物质的状态：气注明各物质的状态：气(g) 液液(l)固固(s)溶液溶液(aq)标明反应的热效应，并注意热效应与计量数标明反应的热效应，并注意热效应与计量数的对应关系；的对应关系；放热反应放热反应H为负，为负，吸热反应吸热反应H为正。为正。试写出试写出2mol氢气燃烧生成氢气燃烧生成2mol液态水，放出液态水，放出571.6KJ的热量；的热量；250C1.01105Pa下，下，1g 硫粉在氧气中充分硫粉在氧气中充分燃烧放出燃烧放出 9.36kJ热量；热量；的热化学方程式。的热化学方程式。 250C1.01105Pa下，下，1g
15、硫粉在氧气中充分硫粉在氧气中充分燃烧放出燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。热量，写出硫燃烧的热化学方程式。1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出硫粉在氧气中充分燃烧放出 9. 36kJ 热量热量( 32g ) ( 9.35 kJ /g ) = 299.62 kJ 1 mol 硫粉在氧气中充分燃烧放出热量为：硫粉在氧气中充分燃烧放出热量为：S ( s) + O2 (g) = SO2 ( g ) H H 299.62kJmol 解析：解析：S + O2 = SO2 答案答案1/32S ( s) + 1/32O2 (g) = 1/32SO2 ( g ) H H 9.36kJmol 练习
16、已知在已知在2525，101kPa101kPa下，下，1g 1g ( (辛辛烷) )燃燃烧生成二氧化碳和液生成二氧化碳和液态水水时放出放出48.40kJ48.40kJ热量量表示上述反表示上述反应的的热化学方程式正确的是化学方程式正确的是( )( )H H48.40kJ/mol48.40kJ/molH H5518kJ/mol5518kJ/molH H+5518kJ/mol+5518kJ/molH H11036kJ/mol11036kJ/molBD普通化学方程式普通化学方程式热化学方程式热化学方程式条件条件物质状态物质状态计量数计量数能量变化能量变化不明确不明确明确明确未注明未注明注明注明个数比、
17、体积比、个数比、体积比、物质的量比物质的量比物质的量物质的量未标明未标明标明标明热化学方程式与普通化学方程式的区别热化学方程式与普通化学方程式的区别kJ/mol的含义：每的含义：每mol定量的反应定量的反应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 22H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) H=O(g
18、) H=483.6kJ/mol483.6kJ/mol练习练习1 1：A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=4b kJ/molB. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) H=+2b kJ/molC. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=2b kJ/molD. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=+b kJ/mol已知充分燃烧已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和二氧化碳气体和液态水，并放出热量液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方，
19、则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是程式正确的是A在同温同在同温同压压下，下列各下，下列各组热组热化学方程式中，化学方程式中， 的是的是 练习练习2 2：ABA 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 )1/2 O2 ( 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 ( )
20、 A、acd0 C、2a=b0C C练习练习3 3： 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和液态和液态H2O时，放出时，放出445 kJ的热量。的热量。 则下列热化学方程式中正确的是则下列热化学方程式中正确的是( ) A、2 CH4( g )4O2 ( g )2CO2 ( g )4H2O ( l ) ; H = +890 kJ/mol B、 CH4 2O2CO2H2O ; H = 890 kJ/mol C、 CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ); H = 890
21、kJ/mol D、 1/2 CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) ; H = -890 kJ/molC C练习练习4 4：CHCH3 3CHCH3 3 CH CH2 2 CHCH2 2 H H2 2；有关化学；有关化学键键的的键键能如下。能如下。化学化学键键 C CH CH CC CC CC HC HH H键键能（能（kJ/molkJ/mol） 414.4 615.3 347.4 435.3414.4 615.3 347.4 435.3试计试计算算该该反反应应的反的反应热应热练习练习5 5：H =6E(CH)E(CC) E(CC)4E(CH)E(HH
22、)=(6414.4347.4)(615.34414.4435.3)kJ/mol=125.6 kJ/mol这这表明，表明，该该反反应应的反的反应热应热量量为为+125.6 kJ/mol。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。6：0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程热量，其热化学方程式为式为_又已知：又已知：H2O(l)= H2O(g)H44 kJ/mol，则，则11.2 L(标准状况标准状况)乙硼烷完全乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是燃烧生成气态水时放出的热量是_ kJ.1016.51016.5H H2165kJ/mol 2165kJ/mol 一定条件下一定条件下,某一反应是吸热反应还是某一反应是吸热反应还是放热反应放热反应,是由是由生成生成物与物与反应反应物物 的焓值差即的焓值差即焓变焓变( H)所决定的。所决定的。当当 H为为“”或或 H0时，为放热反应；时，为放热反应；当当 H为为“+”或或 H0时，为吸热反应。时，为吸热反应。
