化学反应的能量变化

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一章 化学反应与能量,第一节 化学反应与能量的变化,（第1课时）,化学反应中存在能量变化的主要原因是：,1.从化学键的角度加以分析,2.从能量守恒的角度加以分析,从化学键角度（微观）：,Q1Q2,Q1,E,2,E,1,E,2,反应放热,反应吸热,一、反应热 焓变,1.定义：,化学反应过程中所释放或吸收的能量(都可以用热量来表示)，叫做,反应热。,恒压下，用“焓变”表示反应热。,2.焓变：,3、符号：,单位：,H,kJ/mol 或 kJ,mol,1,4、放热、吸热与焓变的关系：,放热反应(,体系能量降低,)：,H 0，,H,为,“ + ”,放热,反应物,生成物,能量,反应过程,H0,5.计算,H的方法：,H生成物总能量反应物总能量（宏观）,吸热,反应物,生成物,能量,反应过程,H0,思考：,判断一个化学反应时放热反应还是吸热反应的方法有哪些？,H,2,+ Cl,2,= 2HCl,H,2,+Cl,2,=2HCl,H,反应物总键能生成物总键能（微观）,从键能角度看：,H,436 kJ/mol243 kJ/mol 431 kJ/mol2183kJ/mol,活学活用,C(石墨 s ) C(金刚石 s ),H,=,+1.9,kJ/mol,石墨、金刚石哪个更稳定？,练习 1：1mol C与 1mol H,2,O(g) 反应生成 lmol CO(g) 和1mol H,2,(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为H =,kJ/mol。,练习 2：拆开 1mol HH键、1mol NH键、1mol NN键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，,则1mol N,2,生成NH,3,的反应热为,，,则1mol H,2,生成NH,3,的反应热为,。,相当于 1/3 mol,N,2,131.5,92.0 kJ/mol,30.67 kJ/mol,下表中的数据是破坏1 mol化学键所消耗的能量（kJ）：,根据上述数据回答（）（3）题,（1）下列物质本身具有的能量最低的是（）,l,2,r,2,（2）下列氢化物中，最稳定的是（）,l,r,（3）相同条件下，,（代表,l,r,）分别与氢 气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是,物质,Cl,2,Br,2,I,2,HCl,HBr,HI,H,2,能量（ kJ）,243,193,151,432,366,298,436,HCl,第一节 化学反应与能量的变化,（第2课时）,任何一个化学反应都包括物质的变化和能量的变化。,那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？,思考,H,2,+ I,2,= 2HI,只表示物质变化,【例1】 在200、101kPa时，1 mol H,2,与碘蒸气作用生成HI的反应可表示为：,H,2,(g) + I,2,(g) = 2HI(g),200,101kPa,H,=,14.9 kJ/mol,二、热化学方程式：,能表示参加反应物质的量和反应热的,关系的化学方程式。,1、定义：,例1：表示1mol气态,H,2,与1mol气态碘完全反应，生成2mol气态HI时，放出14.9kJ的热量。,H,2,(g)+I,2,(g)=2HI(g) H=14.9kJ/mol,200,101kPa,热化学方程式包含,物质变化,和,能量变化,两个部分，二者缺一不可。,普通化学方程式只包含物质变化一个部分。,物质变化,能量变化,观察,3.书写热化学方程式的注意事项,(1)需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指: 25 1.0110,5,Pa,；,(2)化学方程的,右边,必须写上H，并用“空格”隔开,H：吸热用“+”，放热用：“”，单位是kJ/mol或J/mol;,(3)物质后需标聚集状态（s,、,l,、,g,、,aq）,(4)热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数。,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，不能为分数。,(5)根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则H的数值也加倍；若反应,逆向,进行，则,H改变符号，但绝对值不变,问题：,反应物和生成物前的系数它代表了什么？,在方程式中,H,它表示了什么意义？ ,H,它的值与什么有关系？,热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。,H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量，H它的值与方程式中的计量系数有关,，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其H不同。,如：,a A(g) + b B(g) p C(g),H =,m kJ/mol,注：单位中的每mol是与整个反应对应的，,即反应热表示每mol,反应,放出或吸收的热量。,4.热化学方程式表示的意义,(1)反应物和生成物的种类、聚集状态,(2)反应中各物质的物质的量比和质量比,(3)反应中放出或吸收的热量。,综上所述,交流讨论：,热化学方程式与普通方程式的区别？,化学方程式,热化学方程式,化学计量数,状态,值的正负,意义,1、当1mol气态H,2,与1mol气态Cl,2,反应,生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热,量，请写出该反应的热化学方程式。,H,2,(g)+Cl,2,(g)=2HCl(g) ,H,=-184.6KJ/mol,练 习：,2.写出下列反应的热化学方程式,（1）1molC(固态)与适量H,2,O(气态) 反应,生成CO(气态)和H,2,(气态),吸收131.3kJ的热量,（2）0.5molCu(固态) 与适量O,2,(气态) 反应, 生成CuO(固态), 放出78.5 kJ的热量,C(s)+H2O(g)=CO(g)+H,2,(g) H=+131.3KJ/mol,2Cu(s)+O,2,(g)=2CuO(s) H=,314KJ/mol,3.已知：H,2,(g) + Cl,2,(g) = 2HCl(g) H=,184.6kJ/mol,则反应 HCl(g) = H,2,(g) + Cl,2,(g) 的H为（ ）,D,A、 +184.6 kJ/mol B、,-,92.3 kJ/mol,C、,-,369.2 kJ/mol D、 +92.3 kJ/mol,4、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH,4,完全燃烧,生成CO,2,和H,2,O时，放出445 kJ的热量。则下列热化学,方程式中正确的是（ ）,A、2CH,4,( g ) 4O,2,( g ) 2CO,2,( g ) 4H,2,O ( l ),H = + 890 kJ/mol,B、CH,4, 2O,2, CO,2, H,2,O H =,890 kJ/mol,C、CH,4,( g ) 2 O,2,( g ) CO,2,( g ) 2 H,2,O ( l ),H =,890 kJ/mol,D、 1/2CH,4,( g ) O,2,( g ) 1/2CO,2,( g ) H,2,O ( l ),H =,890 kJ/mol,C,状态,H =,445 kJ/mol,点拨：热化学方程式书写正误的判断可从物质的聚集状态、H的正负号、物质的量的大小、单位等主要方面入手,思考1.,在同温、同压下，比较下列反应放出热量,H,1,、,H,2,的大小,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(g),2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(l),数量的分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定热量，即液态水的能量更低故：,Q,2,Q,1,H,1,=,-,Q,1,H,2,=,-,Q,2,H,2,H,1,1.已知,（1）H,2( g ),1/2O,2,( g ), H,2,O,( g ),H,1,=,a kJ/mol,（2）2H,2( g ),O,2,( g ),2H,2,O,( g ),H,2,=,b kJ/mol,（3） H,2( g ),1/2O,2,( g ), H,2,O,( l ),H,3,=,c kJ/mol,（4） 2H,2( g ),O,2,( g ),2H,2,O,( l ),H,4,=,d kJ/mol,则a、b、c、d的关系正确的是,。,A、ad0 C、2a=b0,C,巩 固 练 习,A: C(S)+1/2O,2,(g)=CO(g)+Q,1,C(S)+O,2,(g)=CO,2,(g)+Q,2,2. 在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q,1,、Q,2,的大小,Q,2,Q,1,B: H,2,(g)+Cl,2,(g)=2HCl(g)+Q,1,1/2H,2,(g)+1/2Cl,2,(g)= HCl(g)+Q,2,状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前式的一半，Q,2,Q,1,1、 1mol C与1mol 水蒸气反应生成1mol CO 和1mol H,2,，需要吸收 131.5 kJ的热量。写出此反应的热化学方程式。,2、氢氧化钾稀溶液与硝酸稀溶液发生中和反应生成1mol水,放出57.3KJ的热量.写出此反应的热化学方程式。,作业：,3、4.0 g硫粉完全燃烧时放出37 KJ热量，写出此反应的热化学方程式。,4、沼气是一种能源，它的主要成分是CH,4,。1克CH,4,完全燃烧生成CO,2,和H,2,O时，放出Q kJ的热量。写出此反应的热化学方程式。,