化學反應與能量

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1、第 一 章 化 學 反 應 與 能 量第 一 節(jié)化 學 反 應 與 能 量 的 變 化人 教 版 新 課 程 選 修 4化 學 反 應 原 理 思 考 與 交 流1、 化 學 反 應 中 有 哪 些 是 放 熱 反 應 ？2、 化 學 反 應 中 有 哪 些 是 吸 熱 反 應 ？ 常 見 的 放 熱 反 應 和 吸 熱 反 應放 熱 反 應燃 料 的 燃 燒 (與 O2的 反 應 ）酸 堿 中 和 反 應活 潑 金 屬 與 水 或 酸 的 反 應大 部 分 化 合 反 應 （ 生 石 灰和 水 ）物 質 的 緩 慢 氧 化 吸 熱 反 應以 C、 H2、 CO為 還 原 劑 的氧 化 還 原

2、 反 應 ：如 ： C+CO2 = 2COH2+CuO = Cu+H2OC+H2O = CO+H2一 些 晶 體 的 反 應 ：（ Ba(OH) 2.8H2O+NH4Cl）大 部 分 分 解 反 應 （ 如CaCO3高 溫 分 解 、 電 解 水 ）高 溫高 溫高 溫 提 示1、 化 學 反 應 是 吸 熱 還 是 放 熱 與 是 否 需 要 加 熱 無 關 ，需 要 加 熱 的 反 應 不 一 定 是 吸 熱 反 應 ， 不 需 要 加 熱 的 反應 也 不 一 定 是 放 熱 反 應 。2、 濃 硫 酸 、 氫 氧 化 鈉 固 體 溶 于 水 放 熱 ， 硝 酸 鹽 溶 于水 吸 熱 ，

3、但 不 是 化 學 反 應 ， 所 以 放 出 或 吸 收 的 熱 量 不是 反 應 熱 。 從 化 學 鍵 角度 （ 微 觀 ） ： Q1Q2,Q1E2,E1E2, 反 應 放 熱反 應 吸 熱 問 題 ： 化 學 反 應 過 程 中 能 量 的 釋 放 還 是吸 收 是 以 發(fā) 生 變 化 的 物 質 本 身 為 基 礎的 ， 那 么 能 量 的 多 少 是 以 什 么 為 基 礎的 ？ 用 什 么 來 量 度 呢 ？ 符號: H ，單位：kJ/mol 或 kJmol-1反 應 熱 焓 變 反 應 熱 ： 化 學 反 應 過 程 中 釋 放 或 吸 收 的 熱 量 。 焓 ： 與 內 能

4、有 關 的 物 理 量 焓 變 ： 生 成 物 與 反 應 物 的 焓 值 差恒 壓 條 件 下 ， 化 學 反 應 的 反 應 熱 等 于 焓 變 體 系 能 量 降 低 ， 放 熱 反 應 ：體 系 能 量 升 高 ， 吸 熱 反 應 ： H 0或 H 為 “ ”H 0 或 H 為 “ ”放 熱反 應 物 生 成 物能量 反 應 過 程 H 0H 生 成 物 能 量 反 應 物 能 量 （ 宏 觀 ）吸 熱反 應 物 生 成 物能量 反 應 過 程 H 0 H 反 應 物 總 鍵 能 生 成 物 總 鍵 能 （ 微 觀 ）H 436 kJ/mol 243 kJ/mol 431 kJ/mol

5、 2 183kJ/mol鍵 能 與 焓 變 的 關 系 石墨、金剛石哪個更穩(wěn)定？C(石 墨 s ) C(金 剛 石 s ) H = +1.9 kJ/mol 1.判 斷 物 質 的 穩(wěn) 定 性物 質 所 具 有 的 能 量 越 低 ， 物 質 越 穩(wěn) 定 ， 鍵能 越 大 。 2、 1.00L 1.00mol/L H2SO4溶 液 與 2.00L 1.00mol/L NaOH溶 液 完 全 反 應 ， 放 出 114.6kJ的 熱 量 ， 該 反 應 的 反 應 熱 為 H= _。3、 1mol C 與 1mol H2O(g) 反 應 生 成 lmol CO(g)和 1mol H2(g)， 需

6、要 吸 收 131.5kJ的 熱 量 ，該 反 應 的 反 應 熱 為 H=_ 。 131.5kJ/mol-114.6kJ/mol 4、 拆 開 lmol HH鍵 、 lmol N H鍵 、lmolNN鍵 分 別 需 要 的 能 量 是 436kJ、 391kJ、946kJ， 則 消 耗 1mol N2 生 成 NH3 的 反 應 熱 為_， 消 耗 1mol H2 生 成 NH3的 反 應 熱為 _。 -92KJ/mol-30.7KJ/mol 二 、 熱 化 學 方 程 式 H2(g)+I2(g)=2HI(g) H=14.9kJ/mol200101kPa 熱 化 學 方 程 式 包 含 物

7、質 變 化 和 能 量 變 化 兩個 部 分 ， 二 者 缺 一 不 可 。 普 通 化 學 方 程 式 只 包 含 物 質 變 化 一 個 部 分 。物質變化能量變化 問 題 ：在 方 程 式 中 H 它 表 示 了 什 么 意 義 ？ H 的 值 與 什 么 有 關 系 ？ H(KJ/mol)， 其 中 “ 每 摩 爾 ” 它 表 示 每 摩爾 反 應 ， 而 不 是 每 摩 爾 反 應 物 ， 是 把 化 學 反 應看 成 一 個 整 體 單 元 。 H它 的 值 與 方 程 式 中 的 計 量 系 數 有 關 ， 即對 于 相 同 的 反 應 ， 當 化 學 計 量 數 不 同 時 ，

8、 其 H不 同 。 書 寫 熱 化 學 方 程 式 的 注 意 事 項1、 熱 化 學 方 程 式 的 右 邊 必 須 寫 上 H， 并 用 “ 空 格 ” 隔 開 ， H： 吸 熱 用 “ +”， 放 熱 用 ： “ ” ， 單 位 是 kJ/mol或 J/mol2、 需 注 明 反 應 的 溫 度 和 壓 強 ， 如 不 注 明 條 件 ， 即 指 : 25 ， 1.01 105Pa；3、 物 質 后 需 標 聚 集 狀 態(tài) （ s、 l、 g、 aq） ， 一 般不 用 注 明 反 應 條 件 ， 不 用 ，4、 不 論 化 學 反 應 是 否 可 逆 ， 熱 化 學 方 程 式 中 的

9、 反應 熱 都 表 示 反 應 進 行 到 底 （ 完 全 轉 化 時 ） 的 能 量變 化 。 書 寫 熱 化 學 方 程 式 的 注 意 事 項5、 熱 化 學 方 程 式 中 各 物 質 化 學 式 前 面 的 化 學 計 量 數 僅 表 示 物 質 的 量 并 不 能 表 示 物 質 的 分 子 數 或 原 子 數 ， 因 此 化 學 計 量 數 可 以 是 整 數 也 可 以 是 分 數 。6、 根 據 焓 的 性 質 ， 若 化 學 方 程 式 中 各 物 質 的 系 數 加 倍 ， 則 H的 數 值 也 加 倍 ； 若 反 應 逆 向 進 行 ， 則 H改 變 符 號 ， 但 絕

10、 對 值 不 變 . 1、 已 知 （ 1） H2( g ) 1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H 1 = a kJ/mol（ 2） 2H2( g ) O2 ( g ) 2H2O ( g ) H 2 = b kJ/mol（ 3） H2( g ) 1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H 3 = c kJ/mol（ 4） 2H2( g ) O2 ( g ) 2H2O ( l ) H 4 = d kJ/mol則 a、 b、 c、 d的 關 系 正 確 的 是 。A、 acd0 C、 2a=b0 C 鞏 固 練 習 2、 1mol C與 1mol 水 蒸 氣 反 應 生 成 1mol

11、 CO 和 1mol H2， 需 要 吸 收 131.5 kJ的 熱 量 。 寫 出此 反 應 的 熱 化 學 方 程 式 。3、 氫 氧 化 鉀 稀 溶 液 與 硝 酸 稀 溶 液 發(fā) 生 中 和 反應 生 成 1mol水 ,放 出 57.3KJ的 熱 量 .寫 出 此 反 應的 熱 化 學 方 程 式 。 4、當1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應生成2mol氣態(tài)HCl，放出184.6KJ的熱量，請寫出該反應的熱化學方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H =-184.6KJ/mol 而這些書寫也是對的！ 5、 4.0 g硫 粉 完 全 燃 燒 時 放 出 37 KJ熱 量

12、 ， 寫 出 此 反 應 的 熱 化 學 方 程 式 。6、 沼 氣 是 一 種 能 源 ， 它 的 主 要 成 分 是 CH4。 1克 CH4完 全 燃 燒 生 成 CO2和 H2O時 ， 放 出 Q kJ 的 熱 量 。 寫 出 此 反 應 的 熱 化 學 方 程 式 。 B C 8、 在 同 溫 同 壓 下 ， 下 列 各 組 熱 化 學 方 程 式 中 Q1Q2的 是 ( )A、 2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)； H 1=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)； H 2=-Q2B、 S(g)+O2(g)=SO2(g)； H 1=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2

13、(g)； H 2=-Q2C、 C(s)+1/2O2 (g)=CO(g)； H 1=-Q1 C(s)+O2(g)=CO2(g)； H 2=-Q2D、 H 2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； H 1=-Q1 1/2H2(g)+ 1/2Cl2(g)= HCl(g)； H 2=-Q2 BD 9、 在 同 溫 同 壓 下 ， 下 列 各 組 熱 化 學 方 程 式 中 H1 H2的 是 ( )A、 2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)； H 1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)； H 2B、 S(g)+O2(g)=SO2(g)； H 1 S(s)+O2(g)=SO2(g)； H 2C、 C(s)+1/2O2 (g)=CO(g)； H 1 C(s)+O2(g)=CO2(g)； H 2D、 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； H 1 1/2H2(g)+ 1/2Cl2(g)= HCl(g)； H 2AC