《化學(xué)反應(yīng)與能量變化》

生成物反應(yīng)物E2E1反應(yīng)熱E1-E2:反應(yīng)熱活化分子活化能有效碰撞催化劑化學(xué)反應(yīng)與能量的變化引言我們知道：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中，除了生成了新物質(zhì)外，還有能量變化熱能電能光能等等放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)燃料的燃燒中和反應(yīng)金屬與酸大多數(shù)化合反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)CCO2,H2CuO,CH2OBaOHNH4ClCaCO3高溫分解為什么有的反應(yīng)會放出熱量有的需要吸收熱量呢？一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于

。反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。問題探究一生成物反應(yīng)物能量圖1吸收能量放出能量反應(yīng)過程中能量變化曲線圖：生成物圖2反應(yīng)物能量問題探究二化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？化學(xué)鍵的斷裂和形成舊鍵斷裂需要能量，新鍵形成會能量。放出吸收所以：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小舊鍵斷裂—吸收能量新鍵形成—放出能量==679J/mol862J/mol反應(yīng)熱焓變化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，都可以用熱量（或換算成相應(yīng)的熱量）來表述，叫做反應(yīng)熱，又稱為“焓變”。符號：ΔH，單位：J/mol或J?mol-1思考能量如何轉(zhuǎn)換的？能量從哪里轉(zhuǎn)移到哪里？體系的能量如何變化？升高還是降低？環(huán)境的能量如何變化？升高還是降低？規(guī)定放熱反應(yīng)的ΔH為“－”，是站在誰的角度？體系還是環(huán)境？放熱反應(yīng)中體系環(huán)境＋－1、定義：化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的熱量，叫做反應(yīng)熱，又稱為“焓變”2、符號：?H3、單位：J/mol4、規(guī)定：（1）反應(yīng)體系的能量降低（即放熱反應(yīng)），則?H為“－”；（2）反應(yīng)體系的能量升高（即吸熱反應(yīng)），則?H為“＋”；即：當(dāng)?H為“－”（?H<0）時(shí)，為放熱反應(yīng)當(dāng)?H為“＋”（?H>0）時(shí)，為吸熱反應(yīng)一、反應(yīng)熱焓變反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的熱量單位：J/mol或J?mol-1焓：是與內(nèi)能有關(guān)的物理量符號：H焓變：生成物與反應(yīng)物的焓值差符號：△H恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于焓變ΔH=H生成物－H反應(yīng)物

放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：ΔH＜0或ΔH為“－”ΔH＞0或ΔH為“＋”放熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程△H＜0吸熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程△H＞0規(guī)定：反應(yīng)熱與物質(zhì)能量的關(guān)系（宏觀）ΔH=∑E生成物∑E反應(yīng)物–ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系（微觀）－431J/mol×2＝－183J/mol反應(yīng)中引起能量變化的因素微觀角度

宏觀角度

斷鍵吸收的總能量成鍵放出的總能量反應(yīng)物的總能量生成物的總能量?H＝E（生成物的總能量）－E（反應(yīng)物的總能量）?H＝E（反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量）－E（生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量）小結(jié)：燃燒熱、中和熱、溶解熱都屬于特殊條件下的反應(yīng)熱反應(yīng)熱的類型：1gH2O變成水蒸氣需要升溫還是降溫？液態(tài)水變成水蒸氣需要吸熱還是放熱？1g液態(tài)H2O和1g氣態(tài)H2O所具有的能量是否相同？哪個(gè)大？能量增加1g冰1g水1g水蒸氣物質(zhì)所具有的能量與它的聚集狀態(tài)有關(guān)。＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（）AA的能量一定高于CBB的能量一定高于DCA和B的總能量一定高于C和D的總能量D該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定能發(fā)生C2（g）Cl2（g）＝2HCl（g）中，已知H－H鍵能為436J，Cl－Cl鍵能為243J，H－Cl鍵能為431J，判斷該反應(yīng)是（）A吸熱反應(yīng)B放熱反應(yīng)C吸收183J熱量熱量BD練習(xí)3已知：HH═H2（g）；△H=－436J/mol，則下列敘述正確的是（）A2個(gè)H原子的能量高于H2的能量BH原子的能量低于H2的能量CH原子比H2分子穩(wěn)定DH2分子比H原子穩(wěn)定AD4已知鍵能:N≡N:946J/mol,H-H:436J/mol,H-N:391J/molN2（g3H2g2NH3g,從理論上計(jì)算△H為（）A．1800J/molB92J/molC–92J/molD–46J/molC5．下列過程中，需要吸收能量的是（）A．HH=H2B．HCl=HClC．I2→IID．SO2=SO2C能夠表示化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的化學(xué)方程式二、熱化學(xué)方程式能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。1、定義：含義：熱化學(xué)方程式不僅表示物質(zhì)變化,還表示了能量變化H2(g)+I2(g)====2HI(g)200℃101kPaΔH

=－14.9kJ/molΔH=H2gI2g====HIg－745J/mol200℃101Pa2、熱化學(xué)方程式的書寫步驟：（1）、寫出化學(xué)反應(yīng)方程式（2）、注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)（3）、標(biāo)明反應(yīng)熱△H注意單位和、-）（4）、注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)（不注明指常溫常壓）（5）、檢查③必須標(biāo)明各種物質(zhì)的狀態(tài)s—固體、l—液體、g—?dú)怏w、aq—溶液。②方程式后面必須標(biāo)明反應(yīng)熱，吸熱反應(yīng)ΔH為“＋”、放熱反應(yīng)ΔH為“－”。①需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)；因反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)不同時(shí)，其△H不同。（對于25℃、101Pa時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)可以不注明）2、熱化學(xué)方程式書寫的注意事項(xiàng)：【練習(xí)】在相同溫度下，4gH2完全燃燒生成液態(tài)水釋熱量，如果4gH2完全燃燒生成氣態(tài)水，（）A大B小C相等D無法確定固體熔化、液體汽化、固體升華都吸熱；液體凝固、氣體液化、氣體凝華都放熱。B反應(yīng)熱的大小不僅溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，還與反應(yīng)物及生成物的狀態(tài)有關(guān)思考1、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2的大小A：2H2gO2g=2H2OgQ12H2gO2g=2H2OlQ2數(shù)量的分析：反應(yīng)物的狀態(tài)，數(shù)量和生成物的數(shù)量都相同，但由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)要放出一定熱量∴Q2＞Q1B:SgO2g=SO2gQ1SSO2g=SO2gQ2思考２、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2的大小兩式數(shù)量相同，S由固態(tài)吸收熱量轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，在氧化燃燒生成SO2。其放出熱量的總和小于由氣態(tài)S直接燃燒所放出的熱量，Q2<Q1。C:CSO2g=COgQ1CSO2g=CO2gQ2思考３、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2的大小固態(tài)C氧化為CO，釋放出熱量Q1，CO是氣體燃料，和O2反應(yīng)生成CO2，又釋放熱量Q3，兩次釋放熱量的總和Q1Q3，等于固態(tài)C氧化為氣態(tài)CO2釋放的熱量Q2，∴Q2＞Q1⑦可逆反應(yīng)向逆向進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)熱與正反應(yīng)數(shù)值相等，符號相反。⑥不需要注明反應(yīng)的條件。不用↑或↓符號。⑤ΔH的數(shù)值與反應(yīng)的計(jì)量數(shù)成比例；計(jì)量數(shù)加倍,ΔH加倍。④熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的計(jì)量數(shù)可以用整數(shù)表示，也可以用分?jǐn)?shù)表示。相同狀況下,H2gCl2g=2HClg=H2gCl2g=HClg=ΔHΔH例1：當(dāng)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl，放出1846J的熱量，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。H2gCl2g=2HClg?H=－1846J/mol2H2g2Cl2g=4HClg?H=－3692J/molH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)

?H=－92.3kJ/mol1212例2：1molN2g與適量O2g反應(yīng)生成NO2g，需吸收68J的熱量；寫出熱化學(xué)方程式。N2g2O2g=2NO2g?H=68J/mol例3、沼氣的主要成分是甲烷。05molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí)，放出445J的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是（）A、2CH4g＋4O2g＝2CO2g＋4H2OlΔH=890J/molB、CH4＋2O2＝CO2＋H2OΔH=–890J/molC、CH4g＋2O2g＝CO2g＋2H2OlΔH=–890J/molD、CH4g＋O2g＝CO2g＋H2OlΔH=–890J/molCΔH=–445J/molA例4、已知在1×105ol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484J熱量，下列熱化學(xué)方程式正確是AH2O（g）＝H2（g）＋O2（g）；ΔH＝＋242J·mol－1B2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；ΔH＝－484J·mol－1CH2（g）＋O2（g）＝H2O（g）；ΔH＝＋242J·mol－1D2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）；ΔH＝＋484J·mol－12、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰，已知破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1J，破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2J，形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3J。下列關(guān)系式中正確的是（）A2Q1Q2>4Q31Q2<4Q3CQ1Q2<Q3DQ1Q2=Q3B課堂練習(xí)3已知在25℃、101ol-1B、C8H18l25/2O2g=8CO2g9H2Ol△H=-5518J·mol-1C、C8H18l25/2O2g=8CO2g9H2Ol△H=5518J·mol-1D、C8H18l25/2O2g=8CO2g9H2Ol△H=-·mol-1B課堂練習(xí)4、已知（1）H2g＋O2g＝H2OgΔH1=aJ/mol（2）2H2g＋O2g＝2H2OgΔH2=bJ/mol（3）H2g＋O2g＝H2OlΔH3=cJ/mol（4）2H2g＋O2g＝2H2OlΔH4=dJ/mol則a、b、c、d的關(guān)系正確的是。A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b<0D、2c=d>0

C實(shí)踐活動(dòng)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定中和熱1定義：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2Ol,這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。2單位:J/mol3注意①必須是稀溶液,如濃硫酸稀釋或NaOH固體溶解時(shí)放熱；②酸和堿反應(yīng)③標(biāo)準(zhǔn):生成1molH2Ol放出的熱量NaOHaqHClaq=NaClaqH2Ol;△H=－OHaqHNO3aq=NO3aqH2Ol;△H=－BaOH2aq2HClaq=BaCl2aq2H2Ol;△H=－H＋aqOH－aq=H2Ol;△H=－41強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液：HaqOH-aq=H2Ol△H=-573J/mol（3）若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成（沉淀、難電離物質(zhì)等），這部分反應(yīng)熱不屬于中和熱2有弱酸（或弱堿）參加中和反應(yīng)，中和熱一般低于573J/mol，因?yàn)殡婋x吸熱。●實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的反應(yīng)熱●學(xué)習(xí)重點(diǎn)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定原理和方法?！駥?shí)驗(yàn)用品大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）溫度計(jì)、量筒（50mL）兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。050mol/L鹽酸、055mol/LNaOH溶液實(shí)驗(yàn)步驟：P4-5并回答問題1中和熱的測定大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？2溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？答案：1兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。2、因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)怎樣處理？怎樣計(jì)算本實(shí)驗(yàn)的中和熱實(shí)驗(yàn)原理:Q=mc△tQ:中和反應(yīng)放出的熱量m:反應(yīng)混合液的質(zhì)量c:混合液的比熱容/g·℃△t:反應(yīng)前后的溫度差［議一議］你所測得的數(shù)據(jù)是否為573J/mol，若不是，分析產(chǎn)生誤差的原因?？赡艿脑蛴校?量取溶液的體積有誤差（測量結(jié)果是按50mL的酸、堿進(jìn)行計(jì)算，若實(shí)際量取時(shí)，多于50mL或小于50mL都會造成誤差）2溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。3實(shí)驗(yàn)過程中有液體灑在外面。4混合酸、堿溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。5隔熱裝置不到位，致使實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6測了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。討論下列問題1本實(shí)驗(yàn)中若把50mL050mol/L的鹽酸改為50mL050mol/L醋酸，所測結(jié)果是否會有所變化？為什么？2若改用100mL0