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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1课时),化学反应中存在能量变化的主要原因是:1.从化学键的角度加以分析2.从能量守恒的角度加以分析,1.从化学键的角度加以分析,E1,E2,E1,E2,2.从能量守恒的角度加以分析,一、反应热 焓变,1.定义:化学反应过程中所释放或吸收的能量(都可以用热量来表示),叫做反应热。,恒压下,用“焓变”表示反应热。,2.焓变:,3、符号:单位:,H,kJ/mol 或 kJ mol1,4、放热、吸热与焓变的关系:,放热反应(体系能量降低):,H 0,,H为“”,吸热反应(体系能量升高):,H 0,,H为“+”,放热,H0,5.计算H的方法:H生
2、成物总能量反应物总能量(宏观),吸热,H0,思考:判断一个化学反应时放热反应还是吸热反应的方法有哪些?,H2+Cl2=2HCl,H2+Cl2=2HCl,H反应物总键能生成物总键能(微观),从键能角度看:,H436 kJ/mol243 kJ/mol 431 kJ/mol2183kJ/mol,活学活用,石墨、金刚石哪个更稳定?,练习 1:1mol C与 1mol H2O(g)反应生成 lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为H=kJ/mol。,练习 2:拆开 1mol HH键、1mol NH键、1mol NN键分别需要的能量是436kJ、391kJ
3、、946kJ,则1mol N2生成NH3的反应热为,则1mol H2生成NH3的反应热为。,相当于 1/3 mol N2,131.5,92.0 kJ/mol,30.67 kJ/mol,下表中的数据是破坏1 mol化学键所消耗的能量(kJ):根据上述数据回答()(3)题(1)下列物质本身具有的能量最低的是()l2 r2(2)下列氢化物中,最稳定的是()l r(3)相同条件下,(代表l,r,)分别与氢 气反应,若消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收热量最多的是,HCl,第一节 化学反应与能量的变化(第2课时),任何一个化学反应都包括物质的变化和能量的变化。那么,有什么表达式能把这两种变化都表示出来?
4、,思考,只表示物质变化,【例1】在200、101kPa时,1 mol H2与碘蒸气作用生成HI的反应可表示为:,二、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。,1、定义:,例1:表示1mol气态H2与1mol气态碘完全反应,生成2mol气态HI时,放出14.9kJ的热量。,H2(g)+I2(g)=2HI(g)H=14.9kJ/mol,200101kPa,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,观察,3.书写热化学方程式的注意事项,(1)需注明反应的温度和压强,如不注明条件,即指:25 1.0
5、1105Pa;,(2)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;,(3)物质后需标聚集状态(s、l、g、aq),(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。,(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,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
6、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,当化学计量数不同时,其H不同。,注:单位中的每mol是与整个反应对应的,即反应热表示每mol反应放出或吸收的热量。,4.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,交流讨论:热化学方程式与普通方程式的区别?,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)
7、=2HCl(g)H=-184.6KJ/mol,练 习:,2.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(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,3.已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=184.6kJ/mol 则反应 HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的H为(),D,A、+184.6 kJ/mo
8、l B、-92.3 kJ/molC、-369.2 kJ/mol D、+92.3 kJ/mol,4、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol 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 2O2 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,状态,H=445 kJ/mol,点拨:热化学方
9、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,思考1.在同温、同压下,比较下列反应放出热量H1、H2的大小,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),数量的分析:反应物的状态,数量和生成物的数量都相同,但由于气态水转化为液态要放出一定热量,即液态水的能量更低故:,Q2Q1,H1=-Q1,H 2=-Q2,H2 H1,1.已知(1)H2(g)1/2O2(g)H2O(g)H1=a kJ/mol(2)2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2=b kJ/mol(3)H2(g)1/2O2(g)H2O(l)H3=c kJ/mol
10、(4)2H2(g)O2(g)2H2O(l)H4=d kJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是。A、ad0 C、2a=b0,C,巩 固 练 习,A:C(S)+1/2O2(g)=CO(g)+Q1 C(S)+O2(g)=CO2(g)+Q2,2.在同温、同压下,比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小,Q2Q1,B:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)+Q2,状态相同,但数量后式仅是前式的一半,释放的热量也应是前式的一半,Q2Q1,1、1mol C与1mol 水蒸气反应生成1mol CO 和1mol H2,需要吸收 131.5 kJ的热量。写出此反应的热化学方程式。2、氢氧化钾稀溶液与硝酸稀溶液发生中和反应生成1mol水,放出57.3KJ的热量.写出此反应的热化学方程式。,作业:,3、4.0 g硫粉完全燃烧时放出37 KJ热量,写出此反应的热化学方程式。,4、沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。1克CH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出Q kJ的热量。写出此反应的热化学方程式。,