化學(xué)能與熱能

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

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

E(反體總)E(生體總)

E(反體總)>

<

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(yīng)吸熱反應(yīng)常見反應(yīng)類型⑤物質(zhì)的緩慢氧化等燃燒反應(yīng)；酸堿中和反應(yīng)；④大多數(shù)化合反應(yīng)；(C+CO2)金屬與酸或H2O的反應(yīng)⑥鋁熱反應(yīng)⑦合成氨及氨催化氧化反應(yīng)⑧硫酸工業(yè)三反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)；鹽的水解,弱電解質(zhì)電離③Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl固體反應(yīng)；④C和水蒸氣或CO2的反應(yīng)⑤以CH2CO為還原劑的反應(yīng)⑥大多數(shù)?高溫條件下的反應(yīng)注意：(1)反應(yīng)時需要加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)；(2)反應(yīng)時不需要加熱的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)。(3)常見的溶解熱：(非化學(xué)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(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，取決于反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小。(5)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂、新化學(xué)鍵形成，任何化學(xué)反應(yīng)都具有熱效應(yīng)。

例1判斷正誤(正確的劃“√”，錯誤的劃“×”)(1)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時都伴有能量的變化。()(2)伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化。()(3)化學(xué)變化中的能量變化都是化學(xué)能和熱能間的相互轉(zhuǎn)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(yīng)熱。()(5)許多化學(xué)反應(yīng)中的能量變化表現(xiàn)為熱量的放出和吸收()(6)化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因()(7)無需加熱的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)()(8)恒溫、恒壓條件下的反應(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)化為化學(xué)能的綠色方法()(13)化學(xué)反應(yīng)有新物質(zhì)生成,并遵守質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律()

例2下列反應(yīng)中，既是離子反應(yīng)，又是放熱反應(yīng)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(xué)方程式1定義：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。表示了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化

2意義表示了化學(xué)反應(yīng)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(yīng)C(石墨)?C(金剛石)是吸熱反應(yīng),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(zhuǎn)化C金剛石比石墨穩(wěn)定D金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化ABDB

例3伴隨下列變化而發(fā)生的能量變化中，屬于反應(yīng)熱的是()A形成1molH-Cl鍵放出的能量B石墨轉(zhuǎn)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(yīng)A+B→C(△H＜0)分兩步進(jìn)行①A+B→X(?H＞0)②X→C(?H＜0)下列示意圖中,能正確表示總反應(yīng)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(yīng)的?H絕對值相等，符號相反。⑧熱化學(xué)方程式是表示實(shí)際反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量。⑥?H的數(shù)值與反應(yīng)式中的系數(shù)成比例。④與化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)，系數(shù)可以是分?jǐn)?shù)，一般為最簡整數(shù)比。⑤方程式與反應(yīng)熱之間間隔一定距離。注明反應(yīng)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(yīng)溫度和壓強(qiáng)，沒有特別說明是指101kPa和25℃

標(biāo)明?H的“+”與“-”gslaq注意:寫出配平的化學(xué)方程式注明各物質(zhì)的狀態(tài)寫出對應(yīng)的焓變(注明正負(fù)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(xué)方程式(2)

(3)SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵,S(s)和F2(g)生成SF6(g)。已知：1molS(s)轉(zhuǎn)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(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài);②ΔH有正負(fù)之分,比較時要連同“+”“-”一起比較,類似數(shù)學(xué)中的正、負(fù)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(fù)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(guān)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(dá)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(dá)到平衡時放出熱量為Q2，則Q1Q2Q3滿足的關(guān)系是（）AQ2=Q1/2BQ2<Q1/2CQ2<Q1<QDQ=Q1>Q2三中和反應(yīng)的反應(yīng)熱與燃燒熱在101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量。燃燒程度產(chǎn)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(jì)算1定義：2表示：3意義：4

計(jì)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(xué)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(jì)算：二中和熱在稀溶液中,酸與堿發(fā)生中和反應(yīng),生成1molH2O時放出的熱量研究對象恒量標(biāo)準(zhǔn)(與酸堿量多少無關(guān))中和熱57.3kJ/mol?H=-57.3kJ/mol強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)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(yīng)：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(jié)論正確的是（）A碳的燃燒熱大于110.5kJ/molB①的反應(yīng)熱為221kJ/molC稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為-57.3kJ/molD稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水，放出57.3kJ熱量A

例12：寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：1.00L0.10mol/LH2SO4溶液與足量稀的氫氧化鈉溶液反應(yīng)放11.46kJ的熱量。3.2g甲醇完全燃燒恢復(fù)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(xué)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(yīng)；石墨的能量比金剛石的______.化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱總是相同的。四蓋斯定律BΔHACΔH1ΔH2DΔH3=ΔH1+ΔH2+ΔH2ΔH即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（?H）只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。1定義可間接求算某反應(yīng)的反應(yīng)熱。2應(yīng)用：疊加對比計(jì)算3計(jì)算方法：

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

例15

已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH為_______________________