化學(xué)能量的變化

1、化學(xué)能量的變化第1頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,所吸收或放出的熱量稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。常見(jiàn)的放熱反應(yīng)：所有的燃燒反應(yīng) 所有的中和反應(yīng) 活潑金屬與水、酸的反應(yīng) 多數(shù)的化合反應(yīng)以下特殊的化合反應(yīng)是吸熱反應(yīng)：C+CO2 2CO H2+I2 2HIN2+O2 2NO放電C+H2O（g） CO+H2高溫第2頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)：所有的電離過(guò)程所有的水解反應(yīng)多數(shù)的分解反應(yīng)Ba(OH)2+2NH4Cl BaCl2+2NH3+2H2OBa(OH)28H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3+10H2O第3頁(yè)，共40頁(yè)，

2、2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二一、焓變1、概念：在恒溫、恒壓下，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸 收或放出的熱量稱為反應(yīng)的焓變。2、符號(hào)：H 單位：kJ/mol3、規(guī)定 放熱： H0 吸熱: H0 Q0 E生總能量E反總能量放熱反應(yīng): HE生總能量第5頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中為什么會(huì)有能量的變化呢?化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)上是分子中的舊鍵斷裂形成原子,原子間重新組合形成新鍵,進(jìn)而形成新的分子的過(guò)程.舊鍵的斷裂會(huì)吸收熱量,而新鍵的形成會(huì)放出熱量,反應(yīng)是放出還是吸收能量取決于兩者之間的相對(duì)大小.第6頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二化學(xué)反應(yīng)中,化學(xué)鍵的

3、斷裂和形成是反應(yīng)過(guò)程中有能量變化的本質(zhì)原因。 H=E反總鍵能-E生總鍵能第5頁(yè)的問(wèn)題解決第7頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二二、熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式的差別:1、H只用在熱化學(xué)方程式中，并寫(xiě)在右邊4、與參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量有關(guān)。同一化 學(xué)反應(yīng)中，熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量 數(shù)不同， H也不同。化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍， H也要加倍。3、熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)， 也可以是分?jǐn)?shù)。2、熱化學(xué)方程式中必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài) 氣態(tài)（g）、液態(tài)（l）、固態(tài)（s）第8頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二5、書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明反應(yīng)的溫度 和壓強(qiáng)。如果不

4、注明溫度和壓強(qiáng)，則表 示是在250C、101KPa條件下的反應(yīng)熱。另注意：熱化學(xué)反應(yīng)方程式中都用“ ” 不用標(biāo)反應(yīng)條件第3頁(yè)的交流與討論第9頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算第10頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二獲得化學(xué)反應(yīng)熱的主要途徑:1、實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定2、間接計(jì)算獲得（1）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算（2）根據(jù)公式H=E反總鍵能-E生總鍵能 計(jì)算第11頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二根據(jù)第6頁(yè)中的“活動(dòng)與探究”思考：1、測(cè)定反應(yīng)熱時(shí)，量熱計(jì)直接測(cè)定的數(shù)據(jù)是 焓變嗎？如果不是直接測(cè)定的是什么？2、實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)原理是什么？3、

5、要獲得比較精確的數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該注意 什么問(wèn)題？第12頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二1、量熱計(jì)直接測(cè)定的是體系的溫度變化2、HCl與NaOH反應(yīng)的反應(yīng)熱測(cè)定原理：HCl(aq)+ NaOH (aq) NaCl (aq) +H2O (l) H=-akJmol-11mol 1mol -akJ0.025mol 0.025mol -bkJ由實(shí)驗(yàn)可以測(cè)定出b值，然后便可換算出a第13頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二中和熱：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生 成1mol水時(shí)所放出的熱量強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的反應(yīng)中和熱都是57.3 kJmol-1H+(aq)+ OH- (a

6、q) H2O (l) H=-57.3 kJmol-1由于電離過(guò)程是吸熱的,而弱酸、弱堿都較難電離，所以，強(qiáng)酸與弱堿、強(qiáng)堿與弱酸、弱酸與弱堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量都小于57.3 kJ。第14頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二3、測(cè)定反應(yīng)熱時(shí)一定要采取較好的絕熱措施， 動(dòng)作要快，以減小實(shí)驗(yàn)誤差。第15頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二二、蓋斯定律1、概念：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不論是一步完成，還是 分步完成，其總的熱效應(yīng)是完全相同的。蓋斯定律表明：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的焓變僅與反應(yīng)的起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。第7頁(yè)例題第16頁(yè)，共40頁(yè)，2

7、022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二2、計(jì)算（1）若一個(gè)反應(yīng)的焓變H=a kJmol1，則其逆反 應(yīng)的焓變H=-a kJmol1（2）若一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式可由另外幾個(gè)反應(yīng) 的化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的 焓變亦可以由這幾個(gè)反應(yīng)的焓變相加減而 得到。第8頁(yè)的問(wèn)題解決第17頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二強(qiáng)酸和強(qiáng)堿在稀溶液中的中和熱可表示為: H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H= -57.3k kJmol1， 又知道溶液中的反應(yīng)有： CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H=-Q1kJmol1H2SO4(濃)+2

8、NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) H= -Q2 kJmol1HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3（aq）+H2O(l) H= -Q3 kJmol1，則Q1、Q2、Q3的關(guān)系正確的是 ( )Q1 = Q2 = Q3 B.Q2 Q1 Q3 C. Q2 Q3 Q1 D. Q2 = Q3 Q1C第18頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二1、已知25、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：C(石墨) + O2(g)CO2(g)；H=393.51kJ mol-1C(金剛石) + O2(g) CO2(g)；H=395.41kJ mol-1據(jù)此判斷

9、，下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)， 石墨的能量比金剛石的低B.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)， 石墨的能量比金剛石的高C.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)， 石墨的能量比金剛石的低D.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)， 石墨的能量比金剛石的高A第19頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二 1、下列說(shuō)法中正確的是（ ） A需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B放熱的反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生C反應(yīng)是放熱還是吸熱必須看反應(yīng)物和生 成物所具有的總能量的相對(duì)大小D吸熱反應(yīng)在一定的條件下也能發(fā)生C第20頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日

10、，0點(diǎn)3分，星期二3下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是 ( )A. C6H12O6(葡萄糖aq)+6O2 6CO2+6H2O B. CH3COOH+KOH CH3COOK+H2OC. A+B C+D； HQ 1的是 A 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)， H1 = - Q 1kJmol-1； 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)，H2 = - Q 2kJmol-1；B S(g)+O2(g)SO2(g)， H1 = - Q 1kJmol-1； S(s)+O2(g)SO2(g)， H2 = - Q 2kJmol-1；C C(s)+ O2(g)CO(g)， H1 = - Q 1kJmol-1； C(s

11、)+O2(g)CO2(g)， H2 = - Q 2kJmol-1；D H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)， H1 = - Q 1kJmol-1； H2(g)+ Cl2(g)HCl(g)，H2 = - Q 2kJmol-1121212第22頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二高低物質(zhì)所具有的總能量2 A (g) + B(g)2 C (g)5.分析右面的能量變化示意圖，下列熱化學(xué)方程式正確的是 ( )A.2A（g）+ B(g)=2C（g）；H=a（a0）B.2A（g）+ B(g)=2C（g）；H=a（a0）C.2A + B=2 C；H=a（a0）D.2C=2A +B；H=a（

12、a0）B第23頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二6、化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過(guò)程。化學(xué)鍵的鍵能是形成（或拆開(kāi)）1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能（kJmol1）：PP：198 PO：360 O=O：498則反應(yīng)P4（白磷）+3O2= P4O6的反應(yīng)熱H為 （ ）A-1638 kJmol1 B+1638 kJmol1 C-126 kJmol1 D+126 kJmol1A第24頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二能源的充分利用第25頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二

13、1、你所了解的傳統(tǒng)能源有哪些？新能源又有哪些？傳統(tǒng)能源；煤、石油、天然氣、熱力、電力等新能源：太陽(yáng)能、核能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地 熱能、海洋能、氫能、天然氣水合物 等能源第26頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二2、能源又可以分為一次能源和二次能源。一次能源 是指直接取自自然界，沒(méi)有加工轉(zhuǎn)換的各種能量 和資源；二次能源是指由一次能源經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換 后得到的能源。根據(jù)這種分類(lèi)法，請(qǐng)將上面提到 的能源重新分類(lèi)？一次能源；煤、石油、天然氣、太陽(yáng)能、核能 風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能二次能源：氫能、天然氣水合?、熱力、電力能源第27頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期

14、二思考：在許多場(chǎng)合將煤塊直接燃燒，這種燃燒方式 存在什么缺陷？采用這種方式燃燒煤，煤與空氣的接觸面積不夠，內(nèi)部煤的燃燒效率偏低，浪費(fèi)了能源。另外，直接燃燒煤會(huì)使其中的硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫，引起大氣的污染。第28頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二有哪些可以提高煤的燃燒效率的方法嗎？目前常用的方法主要有三種：（1）將煤制成蜂窩狀，以增加與空氣的接觸面積（2）通過(guò)一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料（如甲醇）（3）通過(guò)一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為氣體燃料（如煤氣）完成第9頁(yè)的“交流與討論”，提出你的觀點(diǎn)。第29頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二雖然將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒與直接燃燒

15、煤所獲得的能量是一樣的，而且將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣會(huì)增加消耗。但將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣至少有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是將固體煤轉(zhuǎn)化為氣體，極大地提高了燃燒效率；二是通過(guò)轉(zhuǎn)化除去了硫，避免了SO2氣體的產(chǎn)生。第30頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二除了將煤制成蜂窩狀外，日常生活中還常采用如下措施節(jié)能：（1）在農(nóng)村燃燒秸稈時(shí)，常使用鼓風(fēng)機(jī)（或 風(fēng)箱），通過(guò)鼓入足量的空氣，使秸稈 充分燃燒（2）在使用煤氣或天然氣作燃料時(shí)，常通過(guò) 調(diào)節(jié)煤氣的進(jìn)風(fēng)口，通入足量的空氣， 保證氣體的充分燃燒第31頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二思考：如果在燃料燃燒時(shí)通入過(guò)量的空氣，對(duì) 充分利用能源有沒(méi)有影

16、響？通入過(guò)量的空氣，會(huì)導(dǎo)致空氣帶走過(guò)多的熱量，使燃料的利用效率下降。在生產(chǎn)和生活中，還需要充分利用燃料燃燒所放出的熱量，例如：火力發(fā)電廠會(huì)產(chǎn)生大量的余熱，電廠的附近常建有一些其他工廠（如水泥廠）用電廠的余熱進(jìn)行生產(chǎn)。第32頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二由于傳統(tǒng)能源逐漸枯竭，因此，開(kāi)發(fā)新能源顯得十分重要。氫能是一種重要的新能源，請(qǐng)討論下列問(wèn)題；1、根據(jù)第9頁(yè)表13計(jì)算H2、CH4及C2H2的熱值2、討論H2作為能源有何優(yōu)點(diǎn)，目前在利用氫能 方面主要存在什么問(wèn)題？第33頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二1、H2、CH4及C2H2的熱值分別為142.9kJ

17、g-1、 55.6kJg-1、50kJg-1。 說(shuō)明H2作為能源具有熱值高的特點(diǎn)。另外， 用H2作為能源還具有無(wú)污染的特點(diǎn)。2、目前在應(yīng)用氫能方面最重要的問(wèn)題是H2的 制取。第34頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二點(diǎn)燃天然氣和液化石油氣（主要成分為C3C5的烷烴）燃燒的化學(xué)方程式分別為： CH4+ 2O2 CO2+ 2H2O， C3H8+ 5O2 CO2+4H2O 現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具，今改用液化石油氣，應(yīng)采取的正確措施是 （ ）A.增大空氣進(jìn)入量或減小石油氣進(jìn)入量B.增大空氣進(jìn)入量或增大石油氣進(jìn)入量C.減小空氣進(jìn)入量或減小石油氣進(jìn)入量D.減小空氣進(jìn)入量或增大石油氣

18、進(jìn)入量 點(diǎn)燃A第35頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二已知：化學(xué)鍵SiClHHHClSiSi鍵能/ kJmol1360436431176工業(yè)上高純硅可通過(guò)下列反應(yīng)制?。篠iCl4 (g) + 2H2(g) Si(s) + 4HCl(g) 該反應(yīng)的反應(yīng)熱H = _ kJmol1高溫236第36頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二作業(yè)：1、在100g碳不完全燃燒所得的氣體中，CO占 1/3體積，CO2占2/3體積，且 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H =-110.35 kJmol1 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H =-282.57 kJmol1 與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是多少？第37頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)3分，星期二2、已知下面熱化學(xué)方程式： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H= -890.36 kJmol1 H2(g)+1/2O2(g)= H2O(g) H= -241.8 kJmol1 H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) H= -285.8k kJmol1常溫下取體積比為4:1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，在101kPa下經(jīng)完全燃