化学反应与能量_复习课件[1].ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章化学反应与能量复习,人教版新课程选修,4,化学反应原理,第一章知识结构,1,3,2,一、反应热,定义：化学反应过程中所,释放或吸收,的能量,都可以热量,(,或换算成相应的热量,),来表述,叫做,反应热,又称为,焓变,。,单位：,kJ/mol,或,kJmol,-1,符号：,H,（,焓变,）,放热,反应物,生成物,能量,反应过程,H,0,H,生成物能量反应物能量（宏观）,吸热,反应物,生成物,能量,反应过程,H,0,从反应物和生成物,具有的能量,去考虑,放热反应：,E,反,E,生,吸热反应：,E,反,E,生,能量,反应过程,反应物,生成物,H,放出热量,能量,反应过程,反应物,生成物,H,吸收热量,体系,能量释放给环境而自身能量降低,反应热的表示方法：,H0,，,H,为“”,吸热反应,体系从环境吸收能量而自身能量升高,H,2,+Cl,2,=2HCl,H,反应物总键能生成物总键能（微观）,从键能角度看：,H,436 kJ/mol,243 kJ/mol,431 kJ/mol2,183kJ/mol,反应物分子,断键,时,吸收,的能量,从微观角度去考虑：化学反应的本质,化学键的断裂与形成,反应物分子,断键,时,吸收,的能量,放热反应,生成物分子,成键,时,释放,的能量,H,E,（,生成物的总能量）,E反应物的总能量）,H,E,（反应物的键能）,E,（生成物的键能）,判断反应热的大小,课堂练习,1,、下列说法正确的是,A.,需要加热方能发生的反应一定是吸热反应,B.,放热的反应在常温下一定很易发生,C.,反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小,D.,吸热反应在一定的条件下也能发生,C D,2.,反应,C(,石墨,)C(,金刚石,),是吸热反应,由此可知,A.,石墨比金刚石更稳定,B.,该反应的,H0 C.,金刚石比石墨稳定,D.,金刚石和石墨不能相互转化,AB,3.1molC,与,1molH,2,O(g),反应生成,lmol,CO(g),和,1molH,2,g),需要吸收,131.5kJ,的热量,该反应的反应热为,H=_kJ/mol,4.H,H,键、,N,H,键、,NN,键的键能分别是,436,kJ/mol,、,391kJ/mol,、,946,kJ/mol,，则,1molN,2,生成,NH,3,的反应热为,，,1mol H,2,生成,NH,3,的反应热为,。,131.5,-92KJ/mol,-30.7KJ/mol,练 习,二、热化学方程式,能够表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。,1,、热化学方程式定义：,a.,表示参加反应物质的量,.,b.,反应热的关系的化学方程式,热化学方程式,H,写在方程式的右边，用空格隔开，,H,值,“,-表示,放热,反应，,H,值,“,+,”,表示,吸热,反应。单位,“,kJ/mol,”,。,2.H,与测定条件有关，没有标明是指,25,，,101KPa,3.,系数,只表示物质的量,，可以是,分数,。,4.,要注明反应物和生成物的聚集状态，通常用,s,、,l,、,g,、,aq,表示固体、液体、气体、稀溶液，不用标,“,、,”,。,5.H,的值要与化学计量数相对应（正比例）。,6.,正反应若为放热反应，则其逆反应必为吸热反应，二者,H,的,符号相反而数值相等,。,注 意,热化学方程式同乘以某一个数时,反应热,数值也应该乘上该数,;,热化学方程式相加减时,同种物质之间可,以相加减,反应热也随之相加减,;,将一个热化学方程式颠倒时,H,的“,+,”,“,-,”,号必须随之改变,.,例 题,1,、当,1mol,气态,H,2,与,1mol,气态,Cl,2,反应生成,2mol,气态,HCl,，,放出,184.6KJ,的热量，请写出该反应的热化学方程式。,H,2,(g)+Cl,2,(g)=2HCl(g),H,=-184.6KJ/mol,而这些书写也是对的,H,2,(g)+Cl,2,(g)=,HCl(g,),H,=-92.3KJ/mol,1,2,1,2,5.,在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的热化学方程式为,:2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(l);,H=,572 kJ/mol,CH4,(g)+2O,2,(g)=CO,2,(g)+2H,2,O(l);,H=890 kJ/mol,由,1mol,氢气和,2mol,甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。,2066,KJ,1.,常温常压下，,1g H,2,在足量,Cl,2,中燃烧生成,HCl,气体，放出,92.3 kJ,的热量，则该反应的热化学方程式书写正确的是,(),。,A,H,2,(g)+Cl,2,(g)=2HCl(g),；,H=-92.3 kJ/mol,B,H,2,(g)+Cl,2,(g)=,HCl(g,),；,H=,92.3kJ/mol,C,H,2,Cl,2,2HCl,；,H=-184.6kJ/molD,2HCI(g),H,2,(g),Cl,2,(g),；,H,184.6kJ/mol,D,在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的热化学方程式为：,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(l)H=-571.6 kJ/mol,C,3,H,8,(g)+5O,2,(g)=3CO,2,(g)+4H,2,O(l)H=-2220 kJ/mol,5mol,氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热,3847kJ,，则,氢气和甲烷的体积比为,(A)1:3 (B)3:1 (C)1:4 (D)1:1,解,：设,H,2,、,C,3,H,8,的物质的量分别为,x,，,y,答：氢气和丙烷的体积比为,3,：,1,x+y=5,(571.6/2)(x)+2220y=3847,V,(H,2,):,V,(C,3,H,8,)=,n,(H,2,):,n,(C,3,H,8,)=3.75:1.25=3:1,x=3.75 mol,y=1.25 mol,已知在,1,10,5,Pa,，,298K,条件下，,2mol,氢气燃烧生成水蒸气放出,484kJ,热量，下列热化学方程式正确的是,A.H,2,O(g),H,2,(g),1/2O,2,(g);,H,+242kJ,mol,-1,B.2H,2,(g),O,2,(g),2H,2,O(l);,H,484kJ,mol,-1,C.H,2,(g),1/2O,2,(g),H,2,O(g);,H,+242kJmol,-1,D.2H,2,(g),O,2,(g),2H,2,O(g);,H,+484kJ,mol,-1,A,2H,2,(g),O,2,(g),2H,2,O(g)H,Q,1,kJ,mol,-1,2H,2,(g),O,2,(g),2H,2,O(l)H,Q,2,kJ,mol,-1,Q,1,等于,Q,2,吗？,Q,1,H,2,H,1,H,2,、反应热类型有,燃烧热、中和热、溶解热,等,燃烧热,o,C,、,101kPa,时，,mol,纯物质,完全燃烧,生成稳定的化合物,时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。,单位为,KJ/mol,。,如常温常压下，,mol,甲烷完全燃烧放出,890.31KJ,的热量，就是甲烷的燃烧热,CH,4,（,g,）,+2O,2,（,g,）,=CO,2,（,g,）,+2H,2,O,（,l,）,；,H=,890.31KJ/mol,燃烧热,1.,燃烧热的的概念,:,在,25,、,101kPa,时,1mol,纯物质,完全燃烧,生成,稳定的氧化物,时所,放出,的,热量,。,为什么指定温度和压强,?,生成物不能继续燃烧,C-CO,2,（,g,）,S,SO,2,（,g,）,H,H,2,O,（,l,）,单位,:kJ/mol,限定燃料的物质的量,2C,8,H,18,（,l,）,+25O,2,(g)=16CO,2,+18H,2,O(l)H=,11036KJ/mol,思考,:,C,8,H18,的燃烧热是多少,?,H=,5518KJ/mol,1mol,C,8,H,18,燃烧时放出了多少热,?,5518KJ,反应热类型有,燃烧热、中和热、溶解热,等,2.,表示的意义：,如,:CH,4,的燃烧热为,890.3KJ/mol.,含义,:,在,101KPa,时,1molCH,4,完全燃烧时,放出,890.3KJ,的热量,.,3.,表示燃烧热的热化学方程式的书写：,应,以,1mol,物质的标准,来配平其余物质的化学计量数,(,常出现分数,),4.,一定量可燃物完全燃烧时放出的热量,Q,放,=n,(,可燃物,),H,CH,4,（,g,）,+2O,2,（,g,）,=CO,2,（,g,）,+2H,2,O,（,g,）,H=,890.31KJ/mol,二、中和热,1,定义：,在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生 成,1mol,水时,的反应热叫做中和热。,2.,中和热的表示：,H,+,(aq)+OH,-,(aq)=H,2,O(1)H=-57.3kJ,mol,3.,要点,：,、条件：,稀溶液,。,稀溶液是指溶于大量水的离子,、反应物：,（强）酸与（强）碱,。中和热,不,包括,离,子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所,伴随,的,热效应,、生成,1mol,水。,中和反应的,实质,是,H,+,和,OH,-,化合生成,H,2,0,，,若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内,、放出的热量：,57.3kJ/mol,燃烧热与中和热的区别与联系,相,同,点,燃烧热,中和热,能量变化,放热反应,H,H0,单位,kJ/mol,不,同,点,反应物的量,1mol,可燃物,不一定是,1mol,生成物的量,不一定是,1mol,1mol H,2,O,反应热,的含义,101kPa,时，,1mol,纯物质,完全燃烧,生成稳定氧化物,时放出的热量,;,不同的物质燃烧热不同,酸碱中和生成,1molH,2,O,时放出的热量；强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均,约为,57.3k,/mol,2H,2,(g)+O,2,g)=2H,2,O(l)H=-571.6 kJ/mol,H,2,(g)+1/2O,2,(g)=H,2,O(g)H=-241.8 kJ/mol,求氢气的燃烧热。,1,、已知：,2,、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？,请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。,答,:H=-285.8 kJ/mol,不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具有的能量也不相同,C(,石墨,s,）,+O,2,（,g,）,=CO,2,（,g)H=-393.5,kl,/mol,C(,金刚石,s,）,+O,2,（,g,）,=CO,2,（,g)H=-395.4,kl,/mol,说明金刚石具有的总能量高，不稳定,2.25,、,101kPa,下，,C,、,H,2,、,CH,4,、,C,2,H,4,的燃烧热依次为,393.5kJ/mol,、,285.8kJ/mol,、,890.3kJ/mol,、,1411kJ/mol,，则下列热化学方程式书写正确的是,C(s),1/2O,2,(g),CO(g),H=-393.5 kJ/mol,2H,2,(g),O,2,(g),2H,2,O(g),H=+571.6kJ/mol,C.CH,4,(g),2 O,2,(g),CO,2,(g),2 H,2,O(g),H=,890.3 kJ/mol,D.1/2C2H4(g),3/2O2(g),CO2(g),H2O(l),H=-705.5 kJ/mol,D,已知葡萄糖的燃烧热是,-2804 kJ/mol,，,当它氧化生成,1g,液态水时放出的热量是 （）,A.26.0 kJ B.51.9 kJ,C.155.8 kJ D.467.3 kJ,A,2.,已知,NaOH(aq,),HCl(aq,),NaCl(aq,),H,2,O(l),；,H=-57.3 kJ/mol,，,下列说法中正确的是,(),。,A,浓硫酸和,NaOH,溶液反应，生成,l mol,水时放热,57.3 kJ,B,含,l molH,2,SO,4,的稀硫酸与足量稀,NaOH,溶液中和后，放热为,57.3 kJ,C,1L 0.l mol/L CH,3,COOH,与,1L 0.l mol/L,NaOH,溶液反应后放热为,5.73 kJ,D,1L 0.l mol/L HNO,3,与,1L 0.l mol/L,NaOH,溶液反应后放热为,5.73 kJ,D,下列热化学方程式中,H,代表燃烧热的是,A.CH,4,(g)+3/2O,2,(g)=2H,2,O(l)+CO(g)H,1,B.S(s)+3/2O,2,(g)=SO,3,(s)H,2,C.C,6,H,12,O,6,(s)+6O,2,(g)=6CO,2,(g)+6H,2,O(l)H,3,D.2CO(g)+O,2,(g)=2CO,2,(g)H,4,C,盖斯定律,不管化学反应是分一步完成 或分几步完成，其反应热是相同的。,一,.,1.,盖斯定律,：,换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的,始态和终态有关而与反应的,途径无关,。,有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。,3,、盖斯定律的应用,关键：,目标方程式的,“,四则运算式,”,的导出。,方法：,写出目标方程式确定,“,过渡物质,”,（要消去的物质）然后用消元法,逐一,消去,“,过渡物质,”,，导出,“,四则运算式,”,。,1.,已知,CO(g)+1/2O,2,(g)=CO,2,(g),H,1,=,283.0 kJ/mol,H,2,(g)+1/2O,2,(g)=H,2,O(l)H,2,=,285.8 kJ/molC,2,H,5,OH(l)+3O,2,(g)=2CO,2,(g)+3H,2,O(l),H,3,=-1370kJ/mol,试计算,2CO(g),4H,2,(g)=H,2,O(l),C,2,H,5,OH(l),的,H,2+,4-=,所以，,H,H1,2,H2,4,H3,283.2,2,285.8,4,1370,339.2 kJ/mol,1,、能源就是能提供,自然资源，包括,等。,2,、我国目前使用的主要能源是,，是能不,。,3,、,能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以用来,衡量,一个国家或地区的经济发展和科学技术水平,3.,解决能源的办法是,，即开发,和节约,，提高能源的,。,4.,现在探索开发的新能源有,等，,新能源的主要优势是能量,化石燃料,(,煤、石油、天然气,),、阳光、生物能、风能、地热能、海洋,(,潮汐,),能,化石燃料,再生,开源节流,新的能源,现有能源,利用率,太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能,资源丰富，可以再生，污染少,三、能源,2,、我国的能源状况如何？,（,1,）目前使用的主要,能源是何种能源？,（,2,）我国的能源储量。,（,3,）我国的人均能源拥有量。,（,4,）近年来我国能源的总消费量与人均消费量情况。,3,、了解了我国的能源利用率，你有何感想？,能源,讨论下列问题：,1,、能源、一级能源、二级能源,例,:,下列属于一级能源的是：,属于二级能源的是：,A,风能,B,电能,C,氢能,D,阳光,E,天然气,A D E,B C,能 源：,能提供能量的资源,一级能源：,来自自然界,未经转化,的能源。,二级能源：,一级能源,经过转化,得到的能源形式。,