高二化学选修4全书课件.ppt

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1、第一章 化学反应与能量,第一节 化学反应与能量的变化第一课时 焓变 反应热,实验中学 高二化学备课组,27.10.2023,化学反应过程中为什么会有能量的变化？化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中都会有能量的变化。,思考：,1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？,活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应,2、你所知道的化学反应中

2、有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？,多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳,反应物具有的总能量 生成物具有的总能量,一、反应热,化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,在恒压条件下又称为焓变。,（焓变）,PS：1、符号：H 单位：kJ/mol 或 kJmol-1 2、反应热描述的是化学反应前后的热量变化 3、反应热描述的是一定温度下的热量变化 4、任何化学反应都有反应热，表现为吸热反应或者放热反应,一、反应热,化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做

3、反应热,在恒压条件下又称为焓变。,（焓变）,PS：H=生成物能量-反应物能量 放热反应：H0 或H为“+”,从化学键的角度理解反应与能量变化的关系,以H2+Cl2=2HCl为例,键能数据：H-H 436 kJ/molCl-Cl 243 kJ/molH-Cl 431 kJ/mol,一般用实验数据表示反应热,比较：由实验测得的反应热为186.4kJ/mol,小试一下：,上述反应的反应热表示为：H=-184.6kJ/mol，下面的反应该如何表示它的反应热呢？例1：1molC与1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2，需要吸收131.5kJ的热量。,H=+131.5kJ/mol,例 2：拆开

4、lmol HH键、lmol NH键、lmolNN键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kj，则1mol N2生成NH3的反应热为，1mol H2生成NH3的反应热为。,-92KJ/mol,-30.6KJ/mol,反应热与物质的量的关系：质量守恒 能量守恒某一反应中，质量和能量成正比关系热量用Q表示 体系向环境做正功，Q0，释放能量放热反应体系向环境做负功，Q0，得到能量吸热反应,判断一个反应是吸热反应还是放热反应的方法:H=E2 E1 0为吸热反应 E1不能通过实验测得，没有实际的计算意义：反应物分子断键时吸收的总能量反与生成物分子形成新化学键时释放的能量生的相对大小 H=反 生若：

5、H 0 则为吸热反应 H为“+”，Q0：通过实验直接测得掌握中和热的测定,阅读P3资料体系与环境,键能:,破坏1 mol 共价键吸收的能量或形成1 mol 共价键放出的能量,键能恒取正值,反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量,生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量,生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量,1、下列叙述正确的是（）A.化学反应一定伴随热量的变化B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热C.若H0，则反应物的能量高于生成物的能量2、已知：H+H H2；H=436KJ/mol，则下列叙述正确的是（）A.2个H原子的能量高于1个H2

6、的能量 B.2个H原子的能量低于1个H2的能量C.H原子比H2分子稳定 D.H2分子比H原子稳定,A C,A D,课堂练习,3、下列变化过程中会放出热量的是（）硝酸铵溶于水物质的燃烧苛性钠溶于水生石灰放入水中 醋酸的电离A仅 B仅 C仅 D,D,4、下列变化中，属于放热反应的是（）A.Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应 B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧C.灼热的碳与二氧化碳的反应 D.氯化钠溶于水,B,小 结,一、反应热、焓变,从反应热角度看：,H生成物能量反应物能量,从键能角度看：,H反应物总键能生成物总键能,第一章 化学反应与能量,第一节 化学反应与能量的变化第二课时 热化学方程式

7、,实验中学 高二化学备课组,27.10.2023,H,E（生成物的总能量）E（反应物的总能量）,H,E（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）E（生成物分子化学键形成时所释放的总能量）,我们已经认识了反应热，那么如何在化学方程式中正确反映其热量的变化？,二、热化学方程式,什么是热化学方程式？,表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。,思考交流,与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？正确书写热化学方程式应注意哪几点？,请看以下几个例子，再思考！,热化学方程式,能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式,H2(g)+I2(g)=2HI(g)H=14.9kJ/mo

8、l,200101kPa,1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。,物质变化,能量变化,书写热化学方程式的注意事项,1、化学方程的右边必须写上H，并用“空格”隔开，H：吸热用“+”，放热用：“”，单位是kJ/mol或J/mol,热化学方程式,能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式,H2(g)+I2(g)=2HI(g)H=14.9kJ/mol,200101kPa,2、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于 25 101kPa时进行的反应可不注明。普通化学方程式不需注明温度和压强。,？,书写热化学方程式的注意事项,1、化学方程

9、的右边必须写上H，并用“空格”隔开,H：吸热用“+”，放热用：“”，单位是kJ/mol或J/mol;,2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指:25 1.01105Pa；,热化学方程式,能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式,3、热化学方程式需注明各物质的状态。普通化学方程式不需注明物质的状态。,书写热化学方程式的注意事项,1、化学方程的右边必须写上H，并用“空格”隔开，H：吸热用“+”，放热用：“”，单位是kJ/mol或J/mol,2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指:25 1.01105Pa；,3、物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）,热化学方程式,能表示参加反

10、应物质的量和反应热的关系的化学方程式,4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数。普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。,阅读 P4 资料卡片,kJ/mol的含义：,每mol反应的焓变,书写热化学方程式的注意事项,1、化学方程的右边必须写上H，并用“空格”隔开，H：吸热用“+”，放热用：“”，单位是kJ/mol或J/mol,2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指:25 1.01105Pa；,3、物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）,4、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的

11、量并不能表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数也可以是分数,5、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则H的数值也加倍；若反应逆向进行，则H改变符号，但绝对值不变,热化学方程式表示的意义,1、反应物和生成物的种类、聚集状态2、反应中各物质的物质的量比和质量比3、反应中放出或吸收的热量。,综上所述,问题：,反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中H它表示了什么意义？H它的值与什么有关系？,热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所吸收或放出的热量，H它的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化

12、学计量数不同时，其H不同。,1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2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。,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-184.6KJ/mol,练习：,而这些书写也是对的！,（练习与巩固）依据事实，写出下列反应的热化学方程式,（）1mol碳完全燃烧放出393.5KJ的热量；（）1克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热22.68KJ；（）1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应，生成氯化氢和二氧化碳放出145KJ的热量。,你写对了吗？_,写出下列反应的热化学方程式（1）1molC(固态)与适量H2O(气态)反应,生成CO

13、(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量（2）0.5molCu(固态)与适量O2(气态)反应,生成CuO(固态),放出78.5 kJ的热量,C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+131.3KJ/mol,2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)H=314KJ/mol,2.00gC2H2完全燃烧生成液态水和CO2放出的热量为99.6KJ，写出C2H2燃烧的热化学方程式。,2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=2589.6KJ/mol,2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=-4b kJ2C2H2(g)+5O2(g)=4CO

14、2(g)+2H2O(l)H=-4b kJ/molC.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(g)H=-4b kJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=+4b kJ/molE.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=-2b kJ/mol,2、已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是,B,点拨：热化学方程式书写正误的判断可从物质的聚集状态、H的正负号、物质的量的大小、单位等主要方面入手,3、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol

15、 CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是,A、2CH4(g)4O2(g)2CO2(g)4H2O(l)H=+890 kJ/mol,B、CH4 2 O2 CO2 H2O H=890 kJ/mol,C、CH4(g)2 O2(g)CO2(g)2 H2O(l)H=890 kJ/mol,D、1/2CH4(g)O2(g)1/2CO2(g)H2O(l)H=-890 kJ/mol,C,4、已知在1105Pa，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.H2O（g）H2（g）1/2O2（g）H242kJmol1B.

16、2H2（g）O2（g）2H2O H484kJmol1C.H2（g）1/2O2（g）H2O（g）H242kJmol1D.2H2（g）O2（g）2H2O（g）H484kJmol1,A,5、在200、101kP时，1molH2与碘蒸气作用生成HI反应，科学文献表示为：H2（g）I2（g）2HI（g）H=14.9kJ/mol以上化学方程式指出了反应时的 和；括号中的符号表示反应物或生成物的。6、在25、101kPa时，有两个由H2和 O2 化合成1mol H2O的反应，一个生成气态水，一个液态水，化学方程式如下：H2（g）1/2 O2（g）=H2O（g）H=241.8Kj/mol H2（g）1/2 O

17、2（g）=H2O（I）H=285.8kJ/mol以上两个反应，产物都是，但产物的 不同，,温度,压强,状态,水,状态,8、热化学方程式：S(g)+O2(g)=SO2(g)H=297.3kJ/mol分析下列说法中正确的是（）AS(g)+O2(g)=SO2(l)H297.3KJ/mol BS(g)+O2(g)=SO2(l)H297.3KJ/mol C1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2键能之和D1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2键能之和,B D,第一章 化学反应与能量,实验中学 高二化学备课组,27.10.2023,中和热 燃烧热 能源,一、燃烧热,例2：实验测得

18、101kPa时1molH2完全燃烧放出393.5 kJ的热量，这就是H2的燃烧热。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H=285.8 kJ/mol,例1：实验测得101kPa时1molC完全燃烧放出393.5 kJ的热量，这就是C的燃烧热。C(s)+O2(g)=CO2(g)H=393.5kJ/mol,一、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化合物时所放出的热量。,为什么指定温度和压强?,生成物不能继续燃烧,C-CO2（g）S SO2（g）H H2O（l）,单位:kJ/mol,限定燃料的物质的量,2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2

19、+18H2O(l)H=11036KJ/mol,思考:C8H18的燃烧热是多少?,H=5518KJ/mol,1mol C8H18燃烧时放出了多少热?,5518KJ,一、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化合物时所放出的热量。,PS：、在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物 如:CC02，HH20(l)，SS02等、燃烧热通常由实验测得、可燃物以1mol为标准进行测量、系数常用分数表示,2.表示的意义：,如:CH4的燃烧热为890.3KJ/mol.含义:在101KPa时,1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量.,3.表示燃烧热的热化

20、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,CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）H=890.31KJ/mol,【例1】在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出 890 kJ的热量，CH4 的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？,【解】根据题意，在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧的热化学方程式为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H=890 kJmol 即CH4的燃烧热为 89

21、0 kJmol。1000 L CH4(标准状况)的物质的量为：n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4Lmol-1=44.6mol 1mol CH4 完全燃烧放出890kJ的热量，44.6 molCH4 完全燃烧放出的热量为：44.6 mol890 kJmol3.97104kJ 答：CH4的燃烧热为 890 kJmol，1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为 3.97104kJ。,【例2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)H=2 800 kJmol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学

22、方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算 100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。,解:根据题意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol。100 g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)=m(C6H12O6)/M(C6H12O6)=100g/180gmol-1=0.556mol1mol C6H12O6完全燃烧放出2800 kJ的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为：0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560 kJ的热量。,二、中和热,1、酸和碱的中和反应有热量放出，可以通过实验测得中和反应的反应热。当1L

23、1molL的稀盐酸跟1L1 molL的NaOH溶液起中和反应时，能放出57.3kJ的热量。NaOH(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H=57.3 kJmol,2、如果用1L1molL的 KOH溶液中和 1L1molL的HNO3溶液，也能放出57.3 kJ的热量。KOH(aq)HNO3(aq)=KNO3(aq)H2O(l)H=57.3 kJmol,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)=H2O(1)H=-57.3kJmol3.要点：、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子、反应物：

24、（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H20，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,例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；H=-57.3kJ/mol，求下列中和反应中放出的热量。（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_ kJ的热量。（2）用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出_kJ的热量。,28.7,28.7,燃烧热与中和热的区别与联系,2H2(g)+O2g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ/molH2

25、(g)+1/2O2(g)=H2O(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）+O2（g）=CO2（g)H=-393.5 kl/molC(金刚石s）+O2（g）=CO2（g)H=-395.0 kl/mol说明金刚石具有的总能量高，不稳定,3、下列各组物质的燃烧热相等的是：（）A.碳和一氧化碳 B.1moL碳和2moL碳C.1moL乙炔和2moL碳 D.淀粉和纤维素,B,285.8 k

26、J/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,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

27、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。,阅读P9科学视野找出并识记：太阳能、氢能、地热能、风能各自的优缺点,1、选择燃料的标准是什么?燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条件、价格、对生态环境的影响，等各方面综合考虑。2、煤作为燃料的利弊?提高煤燃烧效率的措施有哪些?,思考与交流,1、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？A.C（s）O2（g）=CO(g)H=110.5 kJ/molB.C（s）O2（g）=CO

28、2(g)H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H=571.6 kJ/molD.H2(g)O2(g)=H2O(g)H=241.8 kJ/mol,随堂练习,B,2、酸雨危害可包括()对人体的直接危害,引起肺部疾病而使人致死,引起河流,湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长,破坏土壤,植被,森林 腐蚀金属,油漆,皮革,纺织品及建筑材料等,渗入地下,可能引起地下水酸化.A.B.C.D.,D,3、1998年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“厄尔尼诺”现象干旱和暴雨灾难，危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织于1998年通过大会要求各国减少

29、工业排放量的气体是()A.二氧化硫 B.二氧化碳 C.氮的氧化物 D.碳氢化合物4、我国三峡工程所提供的清洁廉价强劲可再生的水电，相当于每年燃烧3106t原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制()A.温室效应 B.酸雨 C.白色污染 D.破坏大气臭氧层,B,A,5.下列说法不正确的是()A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好D.固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高6.为了减少大气污染，许多城市正大力推广汽车清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气(CNG)，

30、另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分均为（）A碳氢化合物 B碳水化合物 C氢气 D醇类,A,A,第一章 化学反应与能量,实验中学 高二化学备课组,27.10.2023,盖斯定律及其应用,1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-184.6kJ/mol 则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的H为（）,A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/molC.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol,复习:,D,2、甲硅烷（SiH4）是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水。已知室温下1g甲硅烷自燃放出44.6

31、kJ热量，其热化学方程式为：_,SiH4(g)+O2(g)=SiO2(s)+H2O(l)H=-1427.2kJ/mol,规律:“正逆”反应的反应热效应数值相等，符号相反,3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-57.3kJ/mol，计算下列反应中放出的热量。（1）用20g NaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量为 kJ。（2）用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出热量为 kJ。（3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应，放出的热量（大于、小于、等于）57.3kJ，理 由是。,28.65,11.46,小于,醋酸是弱电解质，只是少部分电离，发生电

32、离时要吸热，中和时放热较少,298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=-92.38kJ/mol。在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？,该反应是可逆反应，在密闭容器中进行,该反应将达到平衡状态,1molN2(g)和3molH2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ,温故知新,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H1=-241.8kJ/mol 那么，H2的燃烧热H究竟是多少？如

33、何计算？已知：H2O(g)=H2O(l)H2=-44kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H=H1+H2=-285.8kJ/mol,下列数据H1表示燃烧热吗？,判断,+=,思考,如何测出下列反应的反应热：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1=?,C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1=?CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H3=-393.5kJ/mol,不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得H1,+=，则 H1+H2=H3所以，H1=H3-H2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/

34、mol=-110.5kJ/mol,上两例应用了什么规律？,影响反应热的因素,1、与温度、压强有关 2、与物质的状态有关3、与反应物的用量有关4、与反应条件（途径）无关 盖斯定律,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。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。,A,B,请思考：由起点A到终点B有多少条途径？从不同途径由A点到B点的位移有什么关系?,登山的高度与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关,H2 0,H1 0,S（始态）,L（终态）,H1+H2 0,如何理解盖斯定律？,H、H1、H2之间有何关系？,H=H1+H2,B,H,A,C

35、,H1,H2,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。,2、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”。,例1：已知下列各反应的焓变Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)H1=-1206.8 kJ/molCa(s)+1/2O2(g)=CaO(s)H2=-635.1 kJ/molC(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)H3=-393.5 kJ/mol试求CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(

36、g)的焓变,H4=+178.2kJ/mol,=,例2：按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题,已知：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)H1=-176kJ/molNH3(g)+H2O(l)=NH3(aq)H2=-35.1kJ/molHCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)H3=-72.3kJ/molNH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)H4=-52.3kJ/molNH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)H5=？则第个方程式中的反应热H是_。根据盖斯定律和上述反应方程式得：=+-，即H5=+16.3kJ/mol,例3：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25,1

37、01kPa时),石墨能直接变成金刚石吗？,查燃烧热表知：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)H1=-393.5kJ/molC(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)H2=-395.0kJ/mol,所以，-得：C(石墨，s)=C(金刚石，s)H=+1.5kJ/mol,例4：同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：,P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)H1=-2983.2 kJ/mol,P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)H

38、2=-738.5 kJ/mol,试写出白磷转化为红磷的热化学方程式。,P4(s、白磷)=4P(s、红磷)=-29.2kJ/mol,4：,你知道神六的火箭燃料是什么吗？,例5：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。,2 N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=-1135.2kJ/mol,2：,思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表

39、明反应条件？,正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。,练习,1.已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/mol(1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式(2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式,热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应,C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5kJ/molCO2(g)=C(石墨，s)+O2(g)H=+393.5kJ/mol,2.已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨)+O2(g)=CO2(g)H=393.51kJmol1C(金刚石)+O2(g)=CO2(g)H=395.41kJmol1

40、据此判断，下列说法中正确的是()A、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高,A,3.已知 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H1=283.0 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H2=285.8 kJ/molC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H3=-1370 kJ/mol试计算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH

41、(l)的H,【解】：根据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应能不能由三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应能不能分成几步完成。2+4-=所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol,4.在100 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H=110.35kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H=282.57kJ/mol与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（）392.92 kJ B.2489.44 kJ C.784.

42、92 kJ D.3274.3 kJ,C,第二章 化学反应速率和化学平衡,实验中学 高二化学备课组,27.10.2023,第一节 化学反应速率,回忆钠和钾分别与水反应的现象。,比较等物质的量浓度的盐酸和醋酸与大理石反应的快慢。,不同的化学反应快慢是不一样的。怎么样来比较和描述不同反应的快慢呢？,化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量。,化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。,浓度常用单位：mol/L,时间常用单位：s、min、h,化学反应速率常用单位:mol/(Ls)或 mol/(Lmin),表达式：v=c/t,一、化学反应速率的表示,v=n/(V

43、t),PS：,1、通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，所以反应速率是正值。,2、中学阶段的化学反应速率是平均速率。,3、浓度仅指溶液或气体的，固体、纯液体无浓度可言。,【例题】在2L的密闭容器中，加入1molN2和3molH2，发生 N2+3H2=2NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。,起始浓度(mol/L),2s末浓度(mol/L),观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系？,问题1,变化浓度(mol/L),三步法,0.5,1.5,0,0.2,0.2,0.3,0.1,0.4,1.2,同一个反应，用不同的物质来表示

44、反应速率，数值是不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。同一反应中，各物质的速率之比等于他们在化学方程式中的化学计量数之比。,如在N2+3H2=2NH3 中，v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2,结论1,常见题型例举,1、用不同的物质来表示反应速率。,例1、反应4NH3+5O2=4NO+6H2O 在5L的密闭容器中进行，30s后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表示为：A、v(O2)=0.01 mol/Ls B、v(NO)=0.008 mol/LsC、v(H2O)=0.003 mol/Ls D、v(NH3)=0.002 mol/Ls,v(NO)=0.3/（53

45、0）=0.002 mol/Ls,2、比较反应速率的大小,例2、反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为VA=0.15molL-1s-1 VB=0.6molL-1s-1 Vc=0.4molL-1s-1 VD=0.45molL-1s-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序是,=,结论2：在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小。应化为同一种物质的反应速率再进行比较。,3、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。,例3、某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的量浓度分别为：c(X2)=0.4mol/L，c(Y2

46、)=0.8mol/L，c(Z)=0.4mol/L，则该反应的反应方程式可表示为：,3X2+Y2=2Z,3X2+Y2=2X3Y,习题：已知反应N2+3H2 2NH3，根据下图判断,1、A是_物质的量浓度变化情况,2、C是_物质的量浓度变化情况,3、2分钟内N2的平均速率是多少？,H2,NH3,0.5mol/(L min),化学反应速率的测量,2、化学反应进行的时候，反应物和生成物的浓度都在不断地变化，由于反应体系中一种反应物浓度的变化，必然引起其他物质浓度发生相应的变化。因此，化学反应速率只要用反应体系中任何一种物质（反应物或生成物）的浓度变化来表示，一般以最容易测定的物质表示。,3、在物质的诸

47、多性质中,特别是在溶液中,当反应物或生成本身有比较明显的颜色时,人们常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率.,1、化学反应速率是通过实验测定的。,1、下列反应中 2 SO2+O2 2 SO3 起始浓度（mol/L）0.4 0.2 0 2 s后浓度（mol/L）0.2求：V（SO2）、V（O2）、V（SO3）,2、在500 mL的密闭容器中装入1.5 mol H2，0.5 mol N2和0.05 mol NH3。若该反应的反应速率 V（H2）=0.3 mol/（Lmin）时，求3分钟末时NH3的浓度？,3、把0.6molX气体的0.4molY气体混合于2L容器

48、中，使它们发生如下反应：3X+Y=nZ+2W。2min末已生成0.2molW，若测知V(z)=0.1mol/(Lmin)，则上述反应中Z气体的计量数n的值是()A.1 B.2C.3D.4上述反应在2min末时，已消耗的Y占原来的百分比是()A.20%B.25%C.33%D.50%,D,B,4、在4个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（）AV（H2）=0.1 mol/Lmin BV（N2）=0.2 mol/Lmin CV（NH3）=0.15 mol/Lmin DV（H2）=0.3 mol/Lmin,注：此类题均换算为同一物质的速率为标

49、准比较,B,5、一定温度下，向一个容积为2L的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入1molN2和3mol H2，3min末测此容器内压强是起始时压强的0.9倍。在此时间内用 H2的量的变化来表示该反应的平均反应速率 是（）A、0.2 mol/Lmin B、0.6 mol/Lmin C、0.1 mol/Lmin D、0.1 mol/Lmin,C,6、将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生下列反应：NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g),2HBr(g)Br2(g)+H2(g)2min后，测知H2的浓度为0.5mol/L，HBr的浓度为4mol/L，若上述反应速率用V(NH3)表示，求V

50、(NH3),7、某温度时，在2 L容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间变化的曲线图，由图中数据分析，该反应的化学方程式为？反应开始至2 min，Z的平均反应速率？,由图知，2 min内X、Y、Z物质的量的变化为0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol比值为312，可知3 X+Y=2 Z，,V（Z）=0.05 mol/（Lmin）,第二章 化学反应速率和化学平衡,实验中学 高二化学备课组,27.10.2023,第二节 影响化学反应速率的因素,1、在通常情况下，Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈(反应速率快)？为什么？2、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积等浓度的盐酸中，