高中化學(xué) 1.1化學(xué)反應(yīng)與能量的變化課件 新人教版選修4.ppt

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第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化,問題：,化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會有能量的 變化？（用學(xué)過的知識回答）,,化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵斷裂，形成新的化學(xué)鍵，重新組合成生成物的分子的過程。 舊鍵斷裂需要吸收能量， 新鍵形成需要放出能量。 而一般化學(xué)反應(yīng)中，舊鍵的斷裂所吸收的總能量與新鍵形成所放出的總能量是不相等的，而這個(gè)差值就是反應(yīng)中能量的變化。所以化學(xué)反應(yīng)過程中都會有能量的變化。,H2(g)+Cl2 (g) =2HCl (g) 放熱183kJ,例 ：拆開 lmol H—H鍵、lmol N－H鍵、lmolN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kj，則1mol N2生成NH3的反應(yīng)熱為 。,-92KJ/mol,反應(yīng)物的總能量高,,,,生成物的總能量低,生成物的總能量高,,,,反應(yīng)物的總能量低,放熱反應(yīng),吸熱反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)的過程,可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過程,宏觀：能量守恒作用,?H？,1、定義：,化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的 熱量，叫做反應(yīng)熱，又稱為“焓變”,2、符號：,?H,3、單位：,KJ/mol,4、規(guī)定：,（1）、反應(yīng)體系的能量降低（即 放熱反應(yīng)），則?H為“－”；,（2）、反應(yīng)體系的能量升高（即 吸熱反應(yīng)），則?H為“＋”；,即：,當(dāng)?H為“－”（ ?H0）時(shí)，為放熱反應(yīng),當(dāng)?H為“＋”（ ?H0）時(shí)，為吸熱反應(yīng),一、反應(yīng)熱 焓變,二、熱化學(xué)方程式: 1、概念：能夠表示反應(yīng)熱的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式。,我們已經(jīng)認(rèn)識了反應(yīng)熱，那么如何在化學(xué)方程式中正確反映其熱量的變化？,思考 交流,與化學(xué)方程式相比，熱化學(xué)方程式有哪些不同？ 正確書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意哪幾點(diǎn)？,請看以下幾個(gè)例子，再思考！,H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol,200℃ 101kPa,熱化學(xué)方程式包含物質(zhì)變化和能量變化兩個(gè)部分，二者缺一不可。 普通化學(xué)方程式只包含物質(zhì)變化一個(gè)部分。,物質(zhì)變化,,,能量變化,★書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng),1、化學(xué)方程的右邊必須寫上△H，并用“空格”隔開， △H：吸熱用“+”，放熱用：“－”， 單位是kJ/mol或J/mol,注意：“+”不能省寫,H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol,200℃ 101kPa,2、熱化學(xué)方程式需注明測定時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。對于 25℃ 101kPa時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)可不注明。普通化學(xué)方程式不需注明溫度和壓強(qiáng)。,,如不注明條件，即指: 25℃ 1.01×105Pa；,熱化學(xué)方程式的書寫要注意：,3、熱化學(xué)方程式需注明各物質(zhì)的狀態(tài)。 普通化學(xué)方程式不需注明物質(zhì)的狀態(tài)。,注：物質(zhì)后需標(biāo)聚集狀態(tài) s(固體)、l (液體) 、g (氣體) 、aq (稀溶液),熱化學(xué)方程式的書寫要注意：,熱化學(xué)方程式的書寫要注意：,4、熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量，可為整數(shù)或分?jǐn)?shù)。 普通化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)宏觀上表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量，微觀上表示原子分子數(shù)目，只能為整數(shù)，不能為分?jǐn)?shù)。,5、若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則△H的數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則△H改變符號，但絕對值不變,1、當(dāng)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng) 生成2mol氣態(tài)HCl，放出184.6KJ的熱 量，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ?H =-184.6KJ/mol,練習(xí)：,這些書寫也是對的！,2H2(g)+2Cl2(g)=4HCl(g) ?H =-369.2KJ/mol,寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 （1）1molC(固態(tài))與適量H2O(氣態(tài)) 反應(yīng),生成CO(氣態(tài))和H2(氣態(tài)),吸收131.3kJ的熱量 （2）0.5molCu(固態(tài)) 與適量O2(氣態(tài)) 反應(yīng), 生成CuO(固態(tài)), 放出78.5 kJ的熱量,C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3KJ/mol,2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) △H= - 314KJ/mol,250C (1.01×105)Pa下，4g CO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)反應(yīng)方程式。,2CO ( g) + O2 (g) = 2CO2 ( g ) △H = - 134.4 kJ/mol,2CO + O2 = 2CO2,2×28g/mol,△H,-9.6kJ,4 g,2×28g/mol : 4g = △H :- 9.6 kJ,△H =-134.4 kJ/mol,放熱,2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-4b kJ 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-4b kJ/mol C. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(g) △H=-4b kJ/mol D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=+4b kJ/mol E. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-b kJ/mol,已知充分燃燒 a g 乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量 b kJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是( ),B,點(diǎn)撥：熱化學(xué)方程式書寫正誤的判斷可從△H的正負(fù)號、物質(zhì)的聚集狀態(tài)、物質(zhì)的量的大小、單位等主要方面入手,沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí)，放出445 kJ的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是( ),A. 2CH4 ( g )＋4O2 ( g )＝2CO2 ( g )＋4H2O ( l ) ΔH = +890 kJ/mol,B . CH4 ＋2 O2 ＝ CO2 ＋ H2O ΔH = －890 kJ/mol,C . CH4 ( g )＋2 O2 ( g )＝CO2 ( g )＋2 H2O ( l ) ΔH = －890 kJ/mol,D . 1/2CH4 ( g )＋O2 ( g )＝1/2CO2 ( g ) ＋ H2O ( l ) ΔH = -890 kJ/mol,C,已知在1×105Pa，25 ℃條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是 ( ) A. H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g） ΔH＝＋242kJ·mol－1 B. 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O(l) ΔH＝－484kJ·mol－1 C. H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g） ΔH＝＋242kJ·mol－1 D. 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g） ΔH＝＋484kJ·mol－1,A,在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中Q2Q1的是 （ ） A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) △H=-Q2 B. C(s)+1/2O2(g)=CO (g) △H=-Q1 C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-Q2 C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-Q2 D. S(g)+O2(g)=SO2(g) △H=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-Q2,B,已知： (1)H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH1＝akJ/mol (2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝bkJ/mol (3)H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH3＝ckJ/mol (4)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝dkJ/mol 下列關(guān)系式中正確的是( ) A．a(chǎn)d0 C．2a＝b0,C,二、中和熱 1．定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。 2. 中和熱的表示： H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) △H=-57.3kJ／mol,3、對中和熱的理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)定義中的“稀溶液”一般是指酸、堿的物質(zhì)的量濃度均小于或等于1 mol/L的溶液。因?yàn)槿芤夯旌蠒r(shí)會產(chǎn)生溶解熱效應(yīng)，而影響中和熱的測定。,(2)實(shí)驗(yàn)測得生成1 mol水放出57.3 kJ的熱量是指強(qiáng)酸強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)的中和熱，有弱酸或弱堿參加的中和反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測出的中和熱數(shù)值一般低于57.3 kJ，因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)反應(yīng)時(shí)會繼續(xù)電離，電離時(shí)要吸熱。,(3)中和熱是以生成1 mol H2O所放出的熱量來定義的，因此在書寫中和熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，就以生成1 mol H2O為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。如：,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的情況不同，反應(yīng)熱種可分為：燃燒熱、中和熱、溶解熱等 。,木炭燃燒釋放熱能,什么是燃燒熱呢？是不是物質(zhì)燃燒所釋放的熱量就是燃燒熱呢？,三、燃燒熱,鎂條燃燒釋放熱能,定義：在 101 kPa時(shí)，lmol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。單位是kJ/mol。,1. 燃燒熱,1、 生成物一定要穩(wěn)定，狀態(tài)要穩(wěn)定，要完全燃燒（生成物不能再燃燒）。,例1: C完全燃燒應(yīng)生成CO2(g)，而生成CO(g)屬于不完全燃燒。,例2：H2燃燒生成液態(tài)H2O，而不是氣態(tài)水蒸氣。,C → CO2(g),H2 → H2O（l）,在理解物質(zhì)燃燒熱的定義時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：,2、燃燒熱一般是由實(shí)驗(yàn)測得。物質(zhì)燃燒時(shí)放出的熱量多少與外界條件(如溫度、壓強(qiáng))有關(guān)(如果未注明條件，就是指25℃、101 kPa時(shí)的熱量)；還與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)。 3、定義中“1 mol物質(zhì)”是指1 mol純凈物(單質(zhì)或化合物)。,4、 在書寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，其他物質(zhì)的計(jì)量數(shù)常以分?jǐn)?shù)表示,△H=-285.8kJ/mol,例：H2 (g) 十 O2 (g)＝H2O (l),5、文字?jǐn)⑹鋈紵裏釙r(shí)，用“正值”；“ΔH”表示時(shí)為負(fù)值。 例如，CH4的燃燒熱為890.31 kJ/mol 或ΔH＝－890.31 kJ/mol。,下列說法或表示方法正確的是( ) A．等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量多 B．由C(石墨)→C(金剛石) ΔH＝＋1.19 kJ/mol可知，金剛石比石墨穩(wěn)定 C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的稀溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ D．在101kPa、25℃時(shí)，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol,C,已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol。若向三份等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液中分別加入：①稀醋酸；②濃硫酸；③稀硝酸至恰好完全反應(yīng)，并將上述過程中放出的熱量分別記為Q1、Q2、Q3。下列關(guān)系式中正確的是( ) A．Q1Q3Q2 B．Q1Q2Q3 C．Q1Q2＝Q3 D.Q1＝Q2＝Q3,A,已知1g氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ的熱量，則氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為( ) A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－142.9 kJ/mol B．2H2(g) ＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol C．2H2＋1/2O2===2H2O ΔH＝－571.6 kJ/mol D．H2(g) ＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol,D,下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( ) A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3 kJ/mol，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱為2×(－57.3)kJ/mol B．CO(g)的燃燒熱是283.0 kJ/mol，則表示CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol C．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) D．1 mol硫燃燒生成氣態(tài)三氧化硫所放出的熱量是硫磺的燃燒熱,B,下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(ΔH的絕對值均正確)( ) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1367.0 kJ/mol(燃燒熱) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ/mol (中和熱) C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ/mol(反應(yīng)熱) D．2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ/mol(反應(yīng)熱),C,25℃，101 kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ/mol，辛烷的燃燒熱為5518 kJ/mol。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( ) A．2H＋(aq)＋SO42－(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol B．KOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)===1/2K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol C．C8H18(l)＋25/2O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5518 kJ/mol D．2C8H18(g)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－5518 kJ/mol,B,(1)許多化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以直接測量，其測量的儀器叫做__________________。 (2)下列ΔH表示物質(zhì)燃燒熱的是____；表示物質(zhì)中和熱的是 。 A. 2H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1 B. C(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH2 C. CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3 D. C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH4 E. C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH5 F. NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH6 G. 2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH7 H. CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH8,量熱計(jì),DE,F,1. 能源,能源就是能提供能量的資源，包括化石燃料（煤、石油、天然氣）、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。,四、能源,2. 我國能源狀況,我國目前使用的主要能源是化石燃料，是不能再生的，最終將會枯竭。有人說我國已探明的煤和石油儲量已足以使用好幾百年，我們根本不必要節(jié)約能源？,解決能源危機(jī)的辦法是開源節(jié)流，即開發(fā)新能源和節(jié)約現(xiàn)有的能源，提高能源的利用率。,3.新能源的開發(fā),1）新能源包括太陽能、生物能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮?、海洋能?太陽能草坪燈,2)新能源的主要優(yōu)勢是：資源豐富，可以再生，為再生性能源，對環(huán)境沒有污染或污染少，很可能成為未來的主要資源。,