化學反應及能量(第二輪復習)

1、化學反應中的能量變化化學反應中的能量變化廈大附中高三化學組廈大附中高三化學組 基礎知識基礎知識一、反應熱一、反應熱定義：化學反應過程中放出或吸收的熱量定義：化學反應過程中放出或吸收的熱量符號：符號：單位：單位：kJ/mol測量儀器：量熱計測量儀器：量熱計H放熱反應放熱反應 為為“”吸熱反應吸熱反應為為“”Q1：什么叫放熱反應，什么叫吸熱反應？舉：什么叫放熱反應，什么叫吸熱反應？舉 例。例。放熱反應放熱反應：中和反應、燃燒反應、金屬與酸的反中和反應、燃燒反應、金屬與酸的反應、氧化鈣與水反應、大多化合反應應、氧化鈣與水反應、大多化合反應吸熱反應吸熱反應：碳與：碳與H2O、CO2的反應、鹽類的水解、

2、的反應、鹽類的水解、 氫氧化鋇晶體與氯化銨的反應、大多分解反應等氫氧化鋇晶體與氯化銨的反應、大多分解反應等練習練習1、下列變化中，屬于放熱反應的是、下列變化中，屬于放熱反應的是( ) A.Ba(OH)28H2O與與NH4Cl的反應的反應 B.點燃的鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒點燃的鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒 C.灼熱的碳與二氧化碳的反應灼熱的碳與二氧化碳的反應 D.氯化鋁的水解氯化鋁的水解BQ2：反應中為什么會有能量的變化？：反應中為什么會有能量的變化？微觀微觀：斷鍵，成鍵作用；斷鍵，成鍵作用；宏觀宏觀：能量守恒作用能量守恒作用2、下列變化中，屬于吸熱反應的是、下列變化中，屬于吸熱反應的是( ) A

3、.氮氣與氫氣合成氨氮氣與氫氣合成氨 B.酸堿中和酸堿中和 C.二氧化硫與氧氣反應生成三氧化硫二氧化硫與氧氣反應生成三氧化硫 D.焦炭與高溫水蒸氣反應焦炭與高溫水蒸氣反應D1、化學鍵斷裂，吸收能量；、化學鍵斷裂，吸收能量； 化學鍵生成，放出能量化學鍵生成，放出能量2、反應物總能量大于生成物總能量，放熱反應，、反應物總能量大于生成物總能量，放熱反應， 體系能量降低，體系能量降低， 為為“”或小于或小于0H 為為“+”或大于或大于0H 反應物總能量小于生成物總能量，吸熱反應，反應物總能量小于生成物總能量，吸熱反應， 體系能量升高，體系能量升高，3、反應熱、反應熱 數(shù)值上等于生成物分子形成時所數(shù)值上等

4、于生成物分子形成時所釋放的總能量與反應物分子斷裂時所吸收的總釋放的總能量與反應物分子斷裂時所吸收的總能量之差能量之差H小結：小結：二、熱化學方程式二、熱化學方程式: 1、概念：表明反應所放出或吸收、概念：表明反應所放出或吸收的熱量的化學方程式的熱量的化學方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； = -184.6 kJ/molHCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)； = -890.3 kJ/molHNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)； = -57.3 kJ/molH 反應放出或吸收的熱量的多少反應放出或吸收的熱量的多少與外界的溫度和壓強有

5、關，需要注明，不注明的指與外界的溫度和壓強有關，需要注明，不注明的指101kPa和和25時的數(shù)據(jù)。時的數(shù)據(jù)。 因為物質(zhì)的聚因為物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同所含的能量也不同。集狀態(tài)不同所含的能量也不同。 固態(tài)固態(tài) 液態(tài)液態(tài)吸熱吸熱氣態(tài)氣態(tài)吸熱吸熱吸熱吸熱1 1）要注明溫度和壓強）要注明溫度和壓強: :2）反應物和生成物要注明聚集狀態(tài)）反應物和生成物要注明聚集狀態(tài): 2、書寫熱化學方程式應注意以下幾點、書寫熱化學方程式應注意以下幾點 H H2 2（g)+ Og)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H=H=285.8KJ/mol285.8KJ/mol21H H2 2（g)+ g)+ O O

6、2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)；H=H=241.8KJ/mol 241.8KJ/mol 21HH2 2O(l)HO(l)H2 2O(g)O(g)；H=+44KJ/molH=+44KJ/mol 3）熱化學方程式中各物質(zhì)前的熱化學方程式中各物質(zhì)前的化學計量數(shù)表示物質(zhì)的量化學計量數(shù)表示物質(zhì)的量不表示分子數(shù)不表示分子數(shù),因而必要時可用分數(shù)。因而必要時可用分數(shù)。一般出現(xiàn)分數(shù)時是一般出現(xiàn)分數(shù)時是以某一反應物或生成物為以某一反應物或生成物為“1mol”時其它物質(zhì)才出現(xiàn)的。時其它物質(zhì)才出現(xiàn)的。 H H2 2（g g）+Cl+Cl2 2(g)=2HCl(g)(g)=2HCl(g)；H=H=18

7、4.6KJ/mol184.6KJ/mol H H2 2（g g）+ Cl+ Cl2 2(g)=HCl(g)(g)=HCl(g)；H=H=92.3KJ/mol92.3KJ/mol 21212H2H2 2（g)+Og)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)；H=H=571.6KJ/mol571.6KJ/mol21H H2 2（g)+ g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H=H=285.8KJ/mol285.8KJ/mol4） H的表示：的表示：熱化學方程式中的熱化學方程式中的H的的“”與與“”一定要注明，一定要注明， “”代表吸熱代表吸熱， “”代表放

8、熱代表放熱無論熱化學方程式中化學計量數(shù)為多少，無論熱化學方程式中化學計量數(shù)為多少，H的單位的單位總是總是KJ/mol，但但H的數(shù)值與反應式中的系數(shù)成比例的數(shù)值與反應式中的系數(shù)成比例、熱化學方程式表示的意義、熱化學方程式表示的意義 1 1）表示什么物質(zhì)參加反應，結果生成什么物質(zhì)）表示什么物質(zhì)參加反應，結果生成什么物質(zhì)2 2）反應物和生成物之間的質(zhì)量比、物質(zhì)的量比）反應物和生成物之間的質(zhì)量比、物質(zhì)的量比3 3）反應物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。）反應物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。質(zhì)質(zhì)量量能能H H2 2（g)+ g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)；H=H

9、=241.8KJ/mol 241.8KJ/mol 21三、燃燒熱和中和熱三、燃燒熱和中和熱在在101kPa時時,1mol物質(zhì)完全燃燒生成物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定穩(wěn)定 的的氧化物氧化物時所放出的熱量。時所放出的熱量。 研究條件：研究條件：101KPa 反應程度：反應程度： 完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物 燃燒物的物質(zhì)的量：燃燒物的物質(zhì)的量：1mol 研究內(nèi)容：放出的熱研究內(nèi)容：放出的熱1.燃燒熱燃燒熱:概念辨析：概念辨析：1.下列各組物質(zhì)的燃燒熱相等的是下列各組物質(zhì)的燃燒熱相等的是：（：（ ）A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1moL碳和碳和2moL碳碳C.1moL乙炔和乙

10、炔和2moL碳碳 D.淀粉和纖維素淀粉和纖維素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)； = -285.8 kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； = -241.8 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)； = -483.6 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)； = -571.6 kJ/molH2.已知熱化學方程式：已知熱化學方程式：則氫氣的燃燒熱為：則氫氣的燃燒熱為：285.8 kJ/molH+(aq)+OH(aq)=H2O(l)； = -57.3 kJ/molH 在在稀溶液稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應而中，酸和堿發(fā)生中和反應而生生

11、成成1mol水水時放出的熱。時放出的熱。 研究條件：稀溶液研究條件：稀溶液 反應物：酸與堿反應物：酸與堿 生成物及其物質(zhì)的量：生成物及其物質(zhì)的量：1mol 放出的熱：放出的熱：57.3kJ/mol注：注：強酸與弱堿反應，強堿與弱酸、弱酸和弱強酸與弱堿反應，強堿與弱酸、弱酸和弱堿堿反應生成反應生成1molH2O放出的熱小于放出的熱小于57.3KJ/mol2、中和熱：、中和熱：概念辨析：概念辨析：1.1L1mol/LH2SO4溶液與溶液與2L1mol/LNaOH溶液溶液完全反應，放出完全反應，放出114.6kJ的熱量，由此推知的熱量，由此推知H2SO4與與NaOH發(fā)生中和反應的中和熱為發(fā)生中和反應

12、的中和熱為表示該中和熱的熱化學方程式為表示該中和熱的熱化學方程式為57.3kJ/mol1/2H2SO4(aq) +NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)； = -57.3 kJ/molH2. 1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、溶液中加入稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸，恰好完全反應時的熱效應濃硫酸、稀硝酸，恰好完全反應時的熱效應分別為分別為 、 、 ；則三者的大?。粍t三者的大小關系為：關系為：H1H2H3A高考怎么考？高考怎么考？一、熱化學方程式的書寫及正誤判斷一、熱化學方程式的書寫及正誤判斷例例1、已知在、已知在1105Pa，298K條件下，條件下，2mol氫氣燃燒生氫氣燃

13、燒生成水蒸氣放出成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學方程式正確的是熱量，下列熱化學方程式正確的是( )A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g）；）；H242kJmol1B. 2H2（g）O2（g）2H2O（l）；）；H484kJmol1C. H2（g）1/2O2（g）H2O（g）；）；H242kJmol1D. 2H2（g）O2（g）2H2O（g）；）；H484kJmol1 例例2(2003江蘇江蘇)已知在已知在25、101kPa下，下，1g C8H18(辛烷辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水 時放出時放出48.40kJ 熱量。表示上述反應的熱熱量。表示上述反應的熱 化

14、學方程式正確的是化學方程式正確的是 ( ) A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g) H= - 48.40kJmol -1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l) H= - 5518kJmol -1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) H= + 5518kJmol -1 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l) H= - 48.40kJmol -1B例例3、0.3 mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中完全燃燒，生成固

15、態(tài)）在氧氣中完全燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5 kJ熱量，熱量，其熱化學方程式為其熱化學方程式為_。B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)； = -2165 kJ/molH又已知又已知H2O(l)= H2O(g)； H44 kJ/mol，則，則11.2L標準狀況下的乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)標準狀況下的乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是水時放出的熱量是 kJ。1016.5二、有關熱化學方程式的計算二、有關熱化學方程式的計算例例4、在一定條件下、在一定條件下,CO和和CH4燃燒的熱化學方程式燃燒的熱化學方程式分別為分別為:2CO(g

16、)+O2(g)=2CO2(g)；H=H=566KJ/molKJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；H=H=890KJ/molKJ/mol由由1摩摩CO和和3摩摩CH4組成的混和氣在上述條件下完全燃燒組成的混和氣在上述條件下完全燃燒時時,釋放的熱量為釋放的熱量為( )A2912KJKJ B.2953KJKJ C.3236KJKJ D.3867KJKJB三、反應熱大小的比較三、反應熱大小的比較例例5、在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中Q2Q1的是的是（ ）A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);H=-Q1 1/2H2(g)

17、+1/2Cl2(g)=HCl(g);H=-Q2B. C(s)+1/2O2(g)=CO (g);H=-Q1 C(s)+O2(g)=CO2 (g);H=-Q2C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=-Q2D. S(g)+O2(g)=SO2 (g);H=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2 (g);H=-Q2B四、蓋斯定律及其應用四、蓋斯定律及其應用（P38頁）頁）1、定義：化學反應的反應熱只與反應的始末、定義：化學反應的反應熱只與反應的始末狀態(tài)有關，而與具體的反應進行的途徑無關。狀態(tài)有關，而與具體的反應進行的途徑無關。2、應用：可間

18、接求算某反應的反應熱。、應用：可間接求算某反應的反應熱。CO(g)+1/2O2(g)C(s)+O2(g)CO2(g)H2H1H3H2H1H3= +例例6、同素異形體相互轉化但反應熱相當小、同素異形體相互轉化但反應熱相當小而且轉化速率慢，有時還很不完全，測定反而且轉化速率慢，有時還很不完全，測定反應熱很困難?，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點應熱很困難。現(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點“不管化學反應是一步完成或分幾步完成，不管化學反應是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應是相同的這個總過程的熱效應是相同的”。已知：。已知：P4(s、白磷白磷)+5O2(g)=P4O10(s)； = -2983.2 kJ/molH1P(s、紅磷、紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)； = -738.5 kJ/molH2試寫出白磷轉化為紅磷的熱化學方程式試寫出