第1节化学反应的热效应课件

第,1,节,化学反应的热效应,考点一焓变热化学方程式,【,核心自主排查,】,1.,焓变、反应热,:,(1),反应热,:,化学反应过程中吸收或放出的能量。,(2),焓变,:,在恒压条件下进行的反应的热效应,符号,:_,单位,:_,或,_,。,kJ/mol,kJ,mol,-1,H,(3),产生原因。,吸热,放热,2.,常见的吸热反应和放热反应,:,放热反应,吸热反应,大多数化合反应,所有的燃烧反应,酸碱中和反应,金属与酸反应,氧化还原反应,大多数分解反应,盐的水解、弱电解质电离,Ba(OH),2,8H,2,O,与,NH,4,Cl,的反应,C,和,CO,2,、,C,和,H,2,O(g),的反应,3.,热化学方程式,:,(1),概念,:,表示参加反应物质的量和,_,的关系的化,学方程式。,(2),意义,:,不仅表明化学反应中物质的变化,也表明了化,学反应中的,_,变化。如,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(l),反应热,能量,H,=-571.6 kJ,mol,-1,表示在,25,、,101,kPa,条件,下,2 mol H,2,(g),和,1 mol O,2,(g),完全反应生成,_,_,时放出,_,的能量。,2 mol,液,态水,571.6 kJ,(3),书写,“,五步骤,”,(4),热化学方程式的书写,“,五注意,”,(5),热化学方程式中的反应热是表示反应物,_,反应时的热量变化。,完全,【,思维诊断,】,(,正确的打,“,”,错误的打,“,”,),(1)2SO,2,(g)+O,2,(g) 2SO,3,(g),和,4SO,2,(g)+2O,2,(g) 4SO,3,(g),的,H,相等。,(,),提示,:,。,H,的数值与各物质前面的化学计量数成正比,故,H,不等。,(2)500,、,30,MPa,下,将,0.5 mol N,2,和,1.5 mol H,2,置于密闭容器中充分反应生成,NH,3,(g),放出,19.3 kJ,的热量,其热化学方程式为,N,2,(g)+3H,2,(g)=2NH,3,(g),H,=,-38.6 kJ,mol,-1,。,(,),提示,:,。该反应为可逆反应,应用,“,”,并且注明,500,、,30,MPa,下,且,H,-38.6 kJ,mol,-1,。,(3),碳在空气燃烧生成,CO,2,该反应中化学能全部转化为热能。,(,),提示,:,。燃烧过程中化学能除了转化为热能还转化为光能等其他能量。,(4),反应,2SO,2,(g)+O,2,(g) 2SO,3,(g) ,H,=-,Q,kJ,mol,-1,(,Q,0),则将,2 mol SO,2,(g),和,1 mol O,2,(g),置于一密闭容器中充分反应后放出,Q,kJ,的热量。,(,),提示,:,。该反应是可逆反应,将,2 mol SO,2,(g),和,1 mol O,2,(g),置于一密闭容器中充分反应后,不能完全反应生成,2 mol SO,3,(g),放出的热量小于,Q,kJ,。,(5),同温同压下,反应,H,2,(g)+Cl,2,(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的,H,相同。,(,),提示,:,。,H,与反应条件无关。,【,方法点拨,】,1.,H,的计算公式,:,以如图为例分析,:,E,1,反应物活化能,(,反应物分子变成活化分子所需的能量,),E,2,生成物活化能,(,生成物分子变成活化分子所需的能量,),从能量相对大小的角度,:,H,=,Q,生,Q,反,从活化能角度,:,H,=,E,1,正反应活化能,-,E,2,逆反应活化能,从总键能的角度,:,H,=,E,反应物,E,生成物,2.,物质具有的能量与稳定性和键能的关系,:,(1),物质所含能量越低,物质越稳定,键能越大,断裂其化学键所需能量越高,而形成其化学键所释放的能量也越多,反之亦然。,(2)A=B,H,A,。,3.,常见物质中化学键数目,:,4.,H,的比较,:,比较,H,的大小时需考虑正负号。对放热反应,放热越多,H,越小,;,对吸热反应,吸热越多,H,越大。,【,高考模拟预测,】,1.(2015,乙卷节选,),已知反应,2HI(g)=H,2,(g)+I,2,(g),的,H,=+11 kJ,mol,-1,1 mol H,2,(g),、,1 mol I,2,(g),分子中化学键断裂时分别需要吸收,436 kJ,、,151 kJ,的能量,则,1 mol,HI(g,),分子中化学键断裂时需吸收的能量为,_kJ,。,【,解析,】,根据焓变等于反应物总键能减去生成物总键能可知,:2,E,H,I,-,E,H,H,-,E,I,I,=+11 kJ,mol,-1,得,E,H,I,=299 kJ,mol,-1,。,答案,:,299,2.(2017,东营模拟,),在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用,kJ,mol,-1,表示。请认真观察下图,然后回答问题。,(1),图中所示反应是,_(,填,“,吸热,”,或,“,放热,”,),反应。,(2),某硝酸厂处理尾气中,NO,的方法,:,催化剂存在时用,H,2,将,NO,还原为,N,2,。已知,:,则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方程式是,_,。,(3),下列反应中,属于放热反应的是,_,属于吸热反应的是,_,。,物质燃烧,炸药爆炸,酸碱中和反应,二氧化碳通过炽热的碳,Ba(OH),2,8H,2,O,与,NH,4,Cl,反应,铁粉与稀盐酸反应,【,解析,】,(1),依据图象分析反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热。,(2)N,2,和水蒸气反应生成,NO,和,H,2,的过程可看作是,N,2,先分,解成氮原子,H,2,O,先分解成氢原子和氧原子,然后氮原,子、氢原子、氧原子再重新组合生成,NO,和,H,2,反应方程,式,:N,2,(g)+2H,2,O(g)=2NO(g)+2H,2,(g),故反应的,H,=945 kJ,mol,-1,+(4,463 kJ,mol,-1,)-(2,630 kJ,mol,-1,+2,436 kJ,mol,-1,)=+665 kJ,mol,-1,。,(3),常见的放热反应有所有可燃物的燃烧,金属与酸反应,金属与水反应,所有中和反应,绝大多数化合反应和铝热反应,;,常见的吸热反应有,:,绝大多数分解反应,个别的化合反应,(,如,C,和,CO,2,),某些复分解反应,(,如铵盐和强碱,),所以放热反应有,;,吸热反应有。,答案,:,(1),放热,(2)N,2,(g)+2H,2,O(g)=2NO(g)+2H,2,(g),H,=+665 kJ,mol,-1,(3),【,加固训练,】,1.,已知,CO,还原,SO,2,生成,S(g,),和,CO,2,过程中,每转移,1 mol,电子需吸收,2.0 kJ,的热量,则该反应的热化学方程式为,_,。,【,解析,】,根据得失电子守恒可知,每生成,1 mol S,时转移,4 mol,电子,吸收,8.0 kJ,热量,故反应的热化学方程式为,2CO(g)+SO,2,(g)=S(g)+2CO,2,(g),H,=+8.0 kJ,mol,-1,。,答案,:,2CO(g)+SO,2,(g)=S(g)+2CO,2,(g),H,=+8.0 kJ,mol,-1,2.,已知化学反应,A,2,(g)+B,2,(g)=2AB(g),的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是,(,),A.,每生成,2,分子,AB,吸收,bkJ,热量,B.,反应热,H,=+(a-b)kJ,mol,-1,C.,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,D.,断裂,1 mol A,A,键和,1 mol B,B,键,放出,akJ,能量,【,解析,】,选,B,。该反应的反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,每生成,2 mol AB,吸收,(a-,b)kJ,热量,A,、,C,错误,;,反应热,H,=+(a-b)kJ,mol,-1,B,正确,;,化学反应过程中,化学键断裂为吸热过程,D,错误。,考点二燃烧热和中和热能源,【,核心自主排查,】,1.,燃烧热,:,kJ,mol,-1,C(s)+O,2,(g)=,CO,2,(g) ,H,=-393.5kJ,mol,-1,1mol,2.,中和反应反应热,(,简称中和热,):,(1),概念及表示方法。,kJ,mol,-1,H,+,(aq,),+OH,-,(,aq,)=H,2,O(l),H=,-57.3kJ,mol,-1,(2),注意事项。,中和热的热化学方程式表示强酸和强碱稀溶液反应生成可溶性盐和,1 mol H,2,O(l),时,均放出,57.3 kJ,的热量。,若是弱酸或弱碱,生成,1 mol H,2,O(l),时所放出的热量,_57.3 kJ,原因是,_,_,。,若是浓硫酸与强碱反应,生成,1 mol H,2,O(l),时所放出,的热量,_57.3 kJ,原因是,_,。,小于,弱酸或弱碱电离成离子时要吸,收热量,大于,浓硫酸稀释放热,若是稀硫酸和,Ba(OH),2,反应,生成,1 mol H,2,O(l),时所,放出的热量,_57.3 kJ,原因是,Ba,2+,和,结合成,BaSO,4,沉淀会,_,。,大于,放热,3.,中和热的测定,:,(1),装置。,(,请在横线上填写仪器名称,),环形玻璃搅拌棒,(2),计算公式,:,H,= kJ,mol,-1,t,1,起始温度,t,2,混合溶液的最高温度。,(3),注意事项。,泡沫塑料板和碎泡沫塑料,(,或纸条,),的作用是,_,_,。,为保证酸完全中和,采取的措施是,_,。,保温,隔热,减少实验过程中的热量损失,碱稍过量,4.,能源,:,煤,石油,天然气,不可,【,思维诊断,】,(,正确的打,“,”,错误的打,“,”,),(1),甲烷的标准燃烧热,H,=-890.3 kJ,mol,-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为,CH,4,(g)+2O,2,(g)=,CO,2,(g)+2H,2,O(g),H,=-890.3 kJ,mol,-1,。,(,),提示,:,。标准燃烧热指,1 mol,物质完全燃烧,生成稳定氧化物时的反应热,故,H,2,O,应为液态。,(2),已知,:,NaOH(aq,)+ H,2,SO,4,(,浓,)= Na,2,SO,4,(aq),+H,2,O(l),H,1,;NaOH(aq)+CH,3,COOH(aq)=,CH,3,COONa(aq)+H,2,O(l),H,2,则,H,1,H,2,。,(,),提示,:,。浓硫酸稀释放出大量热,而,CH,3,COOH,为弱酸,电离时需吸收热量,故,H,1,E,(,生成物,),放热反应,H,0,。,(2),E,(,反应物,)0,。,2.,明确热化学方程式书写与判断的,4,点注意事项,:,(1),标明物质的聚集状态。,(2),H,的符号与单位。,(3),H,的数值与化学计量数是否对应。,(4),燃烧热、中和热等条件的限制。,3.,把握盖斯定律的两个关键,:,(1),化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关。,(2),利用盖斯定律可间接计算某些反应的反应热。,