高中化學(xué)選修4第一章

第一章化學(xué)反響與能量第一節(jié)、化學(xué)反響與能量的變化化學(xué)反響特征：①生成新物質(zhì)②

變化熱能電能光能能量熱能熱能吸熱反響放熱反響反響物的能量之和生成物的量能之和反響物的能量之和生成物的量能之和化學(xué)反響同時遵守兩大守恒一、焓變反響熱①焓(H)：.②焓變(△H)：1、焓變反響熱③反響熱物質(zhì)所具有的能量①常見的吸熱反響常見的放熱反響二、反響熱的分析方法②。從焓變的角度ΔH=H生成物－H反響物二、反響熱的分析方法③。從能量的角度能量能量反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物反應(yīng)過程（I）反應(yīng)過程（II）反響熱〔△H〕=生成物的總能量-反響物的總能量二、反響熱的分析方法④從化學(xué)鍵的角度分析化學(xué)反響的實質(zhì)：舊鍵斷裂：

能量新鍵形成：

能量舊鍵的斷裂，新鍵的形成破壞1mol化學(xué)鍵所吸收的能量(或形成1mol化學(xué)鍵所放出的能量)。鍵能：二、反響熱的分析方法物質(zhì)能量越低,那么物質(zhì)越穩(wěn)定，鍵能越大，那么物質(zhì)越穩(wěn)定

ΔH=E斷鍵吸收－E成鍵放出②從化學(xué)鍵的角度分析二、反響熱的分析方法小結(jié)求反響熱的方法從焓變角度看：ΔH＝生成物的焓－反響物的焓從能量的角度看：ΔH＝生成物能量－反響物能量從鍵能角度看：ΔH＝反響物總鍵能－生成物總鍵能放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：ΔH＜0或ΔH為“－”ΔH＞0或ΔH為“＋”能量越低,物質(zhì)越穩(wěn)定，鍵能也越大

例1：1molC與1molH2O(g)反響生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反響的反響熱為△H= 。練習(xí)例2：拆開lmolH—H鍵、lmolN－H鍵、lmolN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946KJ，那么1molN2和3molH2完全生成NH3的反響熱為 ；1molH2生成NH3的反響熱為：；200oC101kP二、熱化學(xué)方程式例1：在200oC、101kP時，1molH2與碘蒸氣作用生成HI的反響，科學(xué)文獻上表示為：指明反響條件指明物質(zhì)的狀態(tài)指明物質(zhì)的量與熱量的關(guān)系H2(g)+I2(g)2HI(g)△H=-14.9KJ/mol這個方程式與我們通常所見的方程式有何不同？指明反響物與生成物的同時，還指明了：★書寫熱化學(xué)方程式的本卷須知1、化學(xué)方程式的

邊寫上△H，用

隔開，△H：吸熱用“+”，放熱用：“－”，單位是kJ/mol1、熱化學(xué)方程式能表示參加反響物質(zhì)的量和反響熱的關(guān)系的化學(xué)方程式2、熱化學(xué)方程式需注明測定時的溫度和壓強。對于25℃101kPa時進行的反響可不注明。熱化學(xué)方程式作用：既能表示化學(xué)反響中的物質(zhì)變化，也能表示化學(xué)反響中的能量變化。H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa例2∶在250C、101KPa時，有兩個由氫氣和氧氣化合成1mol水的反響，一個生成氣態(tài)水，一個生成液態(tài)水，其熱化學(xué)方程式可表示為∶H2〔ｇ〕+1/2O2〔ｇ〕=H2O〔g〕△H=一241.8KJ/molH2〔ｇ〕+1/2O2〔ｇ〕=H2O〔l〕△H=一285.8KJ/mol請同學(xué)們分析為什么二者的產(chǎn)物同樣是水，而釋出的能量卻不同？3、相同化學(xué)反響中物質(zhì)狀態(tài)不同，反響熱也不同，所以熱化學(xué)方程式中物質(zhì)后面要標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài)s(固體)、l(液體)、g(氣體)、aq(稀溶液)1g液態(tài)水1g氣態(tài)水能量增加熔化蒸發(fā)1g冰吸收能量吸收能量同一物質(zhì)，能量：固體<液態(tài)<氣態(tài)例2∶在250C、101KPa時，有兩個由氫氣和氧氣化合成1mol水的反響，一個生成氣態(tài)水，一個生成液態(tài)水，其熱化學(xué)方程式可表示為∶H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol4、熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的——————，所以，可以用分數(shù)表示。⑤ΔH的數(shù)值與反響的計量數(shù)成比例；計量數(shù)加倍，ΔH——。既相同化學(xué)反響，ΔH可能不同⑦可逆反響向逆向進行時，反響熱與正反響數(shù)值————，符號————。⑥不需要注明反響的條件。不用↑或↓符號。不變改變★書寫熱化學(xué)方程式的本卷須知例題當(dāng)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反響生成2mol氣態(tài)HCl，放出184.6KJ的熱量,請寫出該反響的熱化學(xué)方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H=-184.6KJ/mol寫出以下反響的熱化學(xué)方程式課堂練習(xí)1、1molN2(g)與適量O2(g)反響生成NO(g)，需吸收68kJ的熱量；2、2molCu(s)與適量O2(g)反響生成CuO(s)，放出314kJ熱量；3、1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量，寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。4、4gCO在氧氣中燃燒生成CO2，放出9.6kJ熱量，寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式。5、在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒的化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);

H=–572kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);

H=–890kJ/mol由1mol氫氣和2mol甲烷組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒時放出的熱量為多少?6、在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=–572kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);H=–2220kJ/mol5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時放熱3847kJ，那么氫氣和甲烷的體積比為(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H1=-Q1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，△H2=-Q2kJ/mol例題1、比較Q1和Q2的大小、△H1和△H2的大小Q1﹥Q2△H1

＜△H2注意：熱量比較比數(shù)值，△H比較帶符號2、已知某溫度下的熱化學(xué)方程式：2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)△H=-197kJ/mol試寫出SO3分解的熱化學(xué)反應(yīng)方程式。中和反響反響熱的測定中和反響反響熱的測定1、中和熱稀溶液中,酸與堿反響生成1molH2O所時釋放的熱量。②表示方法：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ/mol①強酸與強堿反響的中和熱都相同，均約為57.3kJ/mol。用以下物質(zhì)的反響來測定中和熱，測得的結(jié)果與反響比較,大小關(guān)系如何？中和熱△HA.稀硫酸與NaOH稀溶液B.濃硫酸與NaOH稀溶液C.稀硫酸與NaOH固體D.稀醋酸與NaOH稀溶液H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ/mol中和熱與強酸、強堿的類別關(guān)。任何中和反響的中和熱都相同。但是反響熱可能不同。有濃酸或固體堿參加的中和反響，其反響熱的數(shù)值都小于57.3kJ/mol，熱效應(yīng)大于57.3KJ,有弱酸或弱堿參加的反響，其反響熱的數(shù)值都大于57.3kJ/mol,熱效應(yīng)小于57.3KJ強酸和強堿在稀溶液里反響的熱化學(xué)方程式可表示為：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1：CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q1kJ·mol－1HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q2kJ·mol－1上述均是在溶液中進行的反響，Q1、Q2的關(guān)系正確的選項是()A．Q1＝Q2＝57.3B．Q1>Q2>57.3C．Q1<Q2＝57.3 D．無法確定反響：①101kPa時，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ/mol；②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol。以下結(jié)論正確的選項是()A．稀硫酸與稀NaOH溶液的中和熱為57.3kJ/molB．稀硫酸與稀NaOH溶液反響的中和熱為－57.3kJ/molC．①的反響熱為221kJ/molD．稀醋酸與稀NaOH溶液反響生成1mol水，放出57.3kJ熱量中和反響反響熱的測定2、中和熱的測定原理：△H=m.c.△t/n(H2O)比熱容C=4.18J/(g.oC)0.0418kJ//(g.oC)m:溶液的總質(zhì)量Δt反響前后的溫度差。實驗用品：大燒杯、小燒杯、溫度計、量筒、泡沫塑料、環(huán)形玻璃攪拌棒0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液(3)實驗步驟：練習(xí)1：0.50mol/L鹽酸與0.55mol/LNaOH溶液在圖示的裝置中進行中和反響。通過測定反響過程中所放出的熱量可計算中和熱。答復(fù)以下問題：〔1〕從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是?！?〕燒杯間填滿碎紙條的作用。〔3〕大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值〔填“偏大”“偏小”“無影響”〕。H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol，計算以下反響中放出的熱量?！?〕用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反響，放出熱量為kJ?！?〕用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反響，放出的熱量〔大于、小于、等于〕57.3kJ，理由是。小于醋酸是弱電解質(zhì)，只是少局部電離，發(fā)生電離時要吸熱，中和時放熱較少中和反響的反響熱的測定實驗中要注意以下問題1、大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？為了到達保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。

2、測量酸的溫度后，為何要用水沖洗干凈溫度計上的酸？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，假設(shè)不沖洗，溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反響而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，假設(shè)倒入，會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差。中和反響的反響熱的測定實驗中要注意以下問題.3、酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？4、實驗中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量？假設(shè)用HCl過量行嗎？為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使堿稍稍過量。假設(shè)使鹽酸過量，亦可。反響熱可分為多種，如燃燒熱，中和熱，溶解熱等。2、燃燒熱能源一、燃燒熱1.燃燒熱的概念:

2、燃燒熱能源在25℃、101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。為什么指定溫度和壓強?限定燃料的物質(zhì)的量單位:kJ/mol穩(wěn)定的氧化物完全燃燒燃燒熱△H<0。物質(zhì)在O2中燃燒。文字表達燃燒熱,可用“正值”或“△H”兩種方法表示。例如：CH4的燃燒熱為890.3KJ/mol或△H=－890.3KJ/mol.2C8H18〔l〕+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/molC8H18的燃燒熱是多少?

(1)H2(g)+?O2(g)=H2O(g)?H=-241.8kJ/mol

(2)H2(g)+?O2(g)=H2O(l)?H=-285.8kJ/mol(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)?H=-571.6kJ/mol

哪一個是H2的燃燒熱？————★燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系相同點燃燒熱中和熱能量變化ΔH不同點反應(yīng)物的量

生成物的量反應(yīng)熱的含義

酸堿中和生成1molH2O時放出的熱量,強酸強堿間的中和反響中和熱大致相同,均約為57.3kJ/mol1mol反響物完全燃燒時放出的熱量;不同的物質(zhì)燃燒熱不同10g硫磺在O2中完全燃燒生成氣態(tài)SO2，放出的熱量能使500gH2O溫度由18℃升至62.4℃；那么硫磺的燃燒熱為，熱化學(xué)方程式為。二、能源

化石燃料〔煤，石油，天然氣〕，陽光，風(fēng)力，流水，朝汐以及柴草等

1.定義：能提供能量的自然資源能源包括能源化石燃料——煤、石油、天然氣陽光風(fēng)力流水潮汐柴草……蘊藏量有限不能再生污染嚴重太陽能氫能風(fēng)能地?zé)崮芎Ｑ竽苌镔|(zhì)能資源豐富可以再生污染少提高能源利用率燃料的充分燃燒能源的分類：能否再生可再生不可再生煤，石油，天然氣水，電，風(fēng)能，太陽能等是否常規(guī)常規(guī)能源新能源化石燃料，水，電太陽能，氫能，風(fēng)能，地?zé)崮?，海洋能，生物能等中國現(xiàn)在的能源構(gòu)成煤76.2%石油16.6%水電5.1%天然氣2.1%C(s)+O2(g)=CO(g)△H=？

如何測定△H①能直接測定嗎？②假設(shè)不能直接測，怎么辦？想一想?化學(xué)反響中反響熱〔△H〕與反響途徑有關(guān)系嗎？1840年瑞士化學(xué)家蓋斯通過大量實驗事實證明，不管化學(xué)反響是一步完成或分幾步完成，其反響熱是相同的。能量生成物反應(yīng)物化學(xué)反響的反響熱只與反響體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反響的途徑無關(guān)。一、蓋斯定律化學(xué)反響不管是一步完成還是分幾步完成，其反響熱〔△H〕總是相同的。第三節(jié)化學(xué)反響熱的計算化學(xué)反響的反響熱只與反響體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反響的途徑無關(guān)。BA閱讀教材P12：①C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol②CO(g)+O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/molC(s)+1/2O2(g)==CO(g)反響的反響熱ΔH3=?例1、查燃燒熱表知：①C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金剛石，s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol蓋斯定律的應(yīng)用寫出石墨變成金剛石的熱化學(xué)式方程(25℃,101kPa時)應(yīng)用蓋斯定律需要注意的問題:1.△H只與反響體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)始態(tài)ΔH1終態(tài)aΔH2ΔHbcΔH5ΔH4ΔH32.計量數(shù)的變化與反響熱數(shù)值的變化要對應(yīng)方法：先確定目標(biāo)方程式，然后對熱化學(xué)方程式同側(cè)相加，異側(cè)相減，消去“過渡物質(zhì)”，根據(jù)目標(biāo)方程式計量數(shù)擴大或縮小幾倍，且反響熱也相應(yīng)的擴大或縮小幾倍已知①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=－870.3kJ/mol②C(s)＋O2(g)=CO2(g)△H2=－393．5kJ／mol③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H3=－285.8kJ/mol求：2C(s)+2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)△H=？例2：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6KJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0KJ/mol求：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=?例3：①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=－1370kJ/mol

計算:2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH討論2.在同溫同壓下，以下各組熱化學(xué)方程式中△H1＞△H2的有()A、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；△H12H2(g)+O2(g)=2H2O(1)；△H2B、S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H1S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H2△H1＞△H2的是()C、C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；△H1C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H2D、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；△H1

1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)；△H2同素異形體相互轉(zhuǎn)化但反響熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率慢，有時還很不完全，測定反響熱很困難。：①P4(白磷、s)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2kJ/mol②P(紅磷、s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H2=-738.5kJ/mol試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式。

:Zn(s)+1/2O2(g)＝ZnO(s)ΔH=-351.1kJ/molHg(l)＋1/2O2(g)＝HgO(s)