化學能與熱能

化學反應與能量變化(2)了解吸熱反應、放熱反應、反應熱、焓變等概念。(1)通過化學鍵的斷裂和形成，了解化學反應中能量變化的原因；考綱要求：一焓變和反應熱恒壓條件下,化學反應的熱效應。?H(有+-號)

單位：符號：KJ/molJ/mol化學反應過程中吸收或放出的熱量。焓變：1反應熱：注意：適用于任何壓強下環(huán)境。單位：KJ/molJ/mol2化學反應的分類分類放熱反應吸熱反應定義表示方法圖像從體系能量守恒分析與化學鍵的關系計算放出熱量的化學反應吸收熱量的化學反應ΔH<0(-)ΔH>0(+)E(生體總)

E(反體總)E(生體總)

E(反體總)>

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E(反總鍵)

E(生總鍵)E(反總鍵)

E(生總鍵)<

>

ΔH=E(生體總)-E(反體總)=E(反總鍵)-E(生總鍵)E反E生E?HH反H生HE反E生E?HH生H反H分類放熱反應吸熱反應常見反應類型⑤物質的緩慢氧化等燃燒反應；酸堿中和反應；④大多數(shù)化合反應；(C+CO2)金屬與酸或H2O的反應⑥鋁熱反應⑦合成氨及氨催化氧化反應⑧硫酸工業(yè)三反應大多數(shù)分解反應；鹽的水解,弱電解質電離③Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl固體反應；④C和水蒸氣或CO2的反應⑤以CH2CO為還原劑的反應⑥大多數(shù)?高溫條件下的反應注意：(1)反應時需要加熱的反應不一定是吸熱反應；(2)反應時不需要加熱的反應不一定是放熱反應。(3)常見的溶解熱：(非化學變化)濃硫酸和NaOH(s)溶解放熱NH4NO3(s)溶解吸熱(4)一個確定的化學反應是吸熱還是放熱，取決于反應物總能量與生成物總能量的相對大小。(5)化學反應的本質是舊化學鍵斷裂、新化學鍵形成，任何化學反應都具有熱效應。

例1判斷正誤(正確的劃“√”，錯誤的劃“×”)(1)物質發(fā)生化學變化時都伴有能量的變化。()(2)伴有能量變化的物質變化都是化學變化。()(3)化學變化中的能量變化都是化學能和熱能間的相互轉化。()(4)水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時放出的能量就是該變化的反應熱。()(5)許多化學反應中的能量變化表現(xiàn)為熱量的放出和吸收()(6)化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因()(7)無需加熱的反應一定是放熱反應()(8)恒溫、恒壓條件下的反應熱叫做焓變()(9)向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值不變()(10)催化劑能改變該反應的焓變()(11)利用太陽能在催化劑參與下分解水制氫是把光能轉化為化學能的綠色方法()(13)化學反應有新物質生成,并遵守質量守恒定律和能量守恒定律()

例2下列反應中，既是離子反應，又是放熱反應的是（）ABa(OH)2?8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3?H2O+8H2OBBa(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2OCC+H2O=H2+COD2H2S+O2=2S+2H2OB二熱化學方程式1定義：表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式。表示了化學反應中的物質變化

2意義表示了化學反應中的能量變化CaCO3(s)+2HCl(aq)=CaCl2(aq)+CO2(g)+H2O(l)?H=-aKJ/molN2(g)+3H2(g)2NH3(g)?H=-92KJ/mol

500℃30-50MP（以上例子說明）

例6反應C(石墨)?C(金剛石)是吸熱反應,由此可知()A石墨比金剛石更穩(wěn)定B金剛石和石墨可以相互轉化C金剛石比石墨穩(wěn)定D金剛石和石墨不能相互轉化ABDB

例3伴隨下列變化而發(fā)生的能量變化中，屬于反應熱的是()A形成1molH-Cl鍵放出的能量B石墨轉化成金剛石吸收的能量CNa變成Na+吸收的能量D水蒸氣變成液態(tài)水放出的能量

例4反應A+B→C(△H＜0)分兩步進行①A+B→X(?H＞0)②X→C(?H＜0)下列示意圖中,能正確表示總反應過程中能量變化的是(

)

例5如何用蒸餾水區(qū)分以下白色固體:NaOHNH4NO3

NaCl?⑦正逆反應的?H絕對值相等，符號相反。⑧熱化學方程式是表示實際反應的物質的物質的量。⑥?H的數(shù)值與反應式中的系數(shù)成比例。④與化學計量數(shù)有關，系數(shù)可以是分數(shù)，一般為最簡整數(shù)比。⑤方程式與反應熱之間間隔一定距離。注明反應物生成物的狀態(tài)不再使用↑↓等符號

氣態(tài)：固態(tài)：液態(tài)：稀溶液：注明反應溫度和壓強，沒有特別說明是指101kPa和25℃

標明?H的“+”與“-”gslaq注意:寫出配平的化學方程式注明各物質的狀態(tài)寫出對應的焓變(注明正負號)3寫法

(1)常溫下1gNaHCO3受熱分解，吸收akJ的熱量。例7

寫出下列熱化學方程式(2)

(3)SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結構中只存在S—F鍵,S(s)和F2(g)生成SF6(g)。已知：1molS(s)轉化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ，斷裂1molF-F、S-F鍵需要吸收的能量分別為160kJ、330kJ.4?H大小比較注意例8在同溫同壓下，比較?H1?H2的大小()A2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)?H1

BS(g)+O2(g)=SO2(g)?H1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)?H2

S(s)+O2(g)=SO2(g)?H2CC(s)+1/2O2(g)=CO(g)?H1DH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H1

C(s)+O2(g)=CO2(g)?H21/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)?H2ECaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)?H14NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)?H2①反應中各物質的聚集狀態(tài);②ΔH有正負之分,比較時要連同“+”“-”一起比較,類似數(shù)學中的正、負數(shù)大小的比較;③若只比較放出或吸收熱量的多少,則只比較數(shù)值的大小,不考慮正、負號。C

例9已知（1）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH1=akJ/mol（2）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol（3）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)ΔH3=ckJ/mol（4）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol則a、b、c、d的關系正確的是（）。Aa<c<0Bb>d>0C2a=b<0D2c=d>0BC(8)已知723K時，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

?H=-Q(Q>0)在相同條件下,向一密閉容器中通入2molSO2和1molO2,達到平衡時放出熱量為Q1;向另一體積相同的密閉容器中通入1molSO2和0.5molO2,達到平衡時放出熱量為Q2，則Q1Q2Q3滿足的關系是（）AQ2=Q1/2BQ2<Q1/2CQ2<Q1<QDQ=Q1>Q2三中和反應的反應熱與燃燒熱在101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量。燃燒程度產物要求研究條件

（常溫常壓）C-CO2(g)

H-H2O(l)S-SO2(g)

P-P2O5(s)（常溫常壓狀態(tài)）可燃物的量類別燃燒熱QkJ/mol?H=-QkJ/molQ放=n（可燃物)x?H方程式計算1定義：2表示：3意義：4

計算：一燃燒熱×H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l)?H＝-285.8kJ/molB

例1025℃、101kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol，則下列熱化學方程式正確的是（）AC(s)+1/2O2(g)＝CO(g)?H＝-393.5kJ/molB2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)?H＝+571.6kJ/molCCH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g)?H＝-890.3kJ/molD1/2C6H12O6(s)+3O2(g)＝3CO2(g)+3H2O(l)?H＝-1400kJ/mol1定義：2表示：3意義：4

計算：二中和熱在稀溶液中,酸與堿發(fā)生中和反應,生成1molH2O時放出的熱量研究對象恒量標準(與酸堿量多少無關)中和熱57.3kJ/mol?H=-57.3kJ/mol強酸與強堿反應的中和熱都相同，均約為57.3kJ/mol。

思考1：濃硫酸與NaOH溶液

NaOH體和稀鹽酸稀醋酸與稀氨水④稀硫酸與氫氧化鋇溶液的中和熱和?H是多少？（與57.3KJ/mol比較）H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)?H=-57.3kJ/mol1/2H2SO4(aq)+NaOH-(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)?H=-57.3kJ/mol

例11:已知反應：①101kPa時，2C(s)+O2(g)＝2CO（g）?H＝-221kJ/mol②稀溶液中，H＋(aq)+OH-(aq)＝H2O(1)?H＝-57.3kJ/mol下列結論正確的是（）A碳的燃燒熱大于110.5kJ/molB①的反應熱為221kJ/molC稀硫酸與稀NaOH溶液反應的中和熱為-57.3kJ/molD稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水，放出57.3kJ熱量A

例12：寫出下列反應的熱化學方程式：1.00L0.10mol/LH2SO4溶液與足量稀的氫氧化鈉溶液反應放11.46kJ的熱量。3.2g甲醇完全燃燒恢復到常溫下放出68.03kJ的熱量。

例13：已知25℃101kPa下,石墨金剛石燃燒的熱化學方程式分別為

C(石墨)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.51kJ.mol-1

C(金剛石)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-395.41kJ.mol-1

據(jù)此判斷:由石墨制備金剛石是_____反應；石墨的能量比金剛石的______.化學反應不管是一步完成還是分幾步完成，其反應熱總是相同的。四蓋斯定律BΔHACΔH1ΔH2DΔH3=ΔH1+ΔH2+ΔH2ΔH即化學反應的反應熱（?H）只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。1定義可間接求算某反應的反應熱。2應用：疊加對比計算3計算方法：

例14氨是最重要的化工產品之一。合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得。有關化學反應的能量變化如圖所示，則CH4(g)與H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式為_____________________。

例15

已知下列反應的熱化學方程式:6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)ΔH12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH3則反應4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH為_______________________