化学反应与能量变化

化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化水溶液中的离子平衡化学反应速率与化学平衡化学反应与能量电化学基础选修四——化学反应原理化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化P4＋5O2===P4O10化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化（1）Al的表面有氧化膜，Al2O3+6H+=2Al3++3H2O（2）反应是放热的（3）H+的浓度逐渐减小化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化（1）①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出晶体（2）镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体（3）Mg＋2H+＝Mg2+＋H2↑（4）小于化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化我们知道：一个化学反应过程中，除了生成新物质外，还有能量变化热能电能光能当能量变化以热能的形式表现时：化学反应放热反应吸热反应化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化思考1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？思考燃料的燃烧,中和反应,活泼金属与酸、水,大多数化合反应大多数分解反应,以C，CO，H2作还原剂的反应,Ba(OH)2.8H2O+NH4ClC+CO2===2CO吸热反应高温•放热反应有时也需要加热才能发生！化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化为什么有的反应会放出热量有的需要吸收热量呢？一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于（宏观）。反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。问题探究一化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化生成物反应物能量图1吸收热量放出热量反应过程中能量变化曲线图：生成物图2反应物能量化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化反应物的能量之和E反生成物的能量之和E生（1）若E反E生，（2）若E反E生，放出能量吸收能量放热反应吸热反应规律化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化问题探究二化学反应的本质是什么？化学键的断裂和形成旧键断裂需要能量，新键形成会能量。放出吸收化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化化学反应中能量变化的原因（微观）旧键断裂—吸收能量新键形成—放出能量==679kJ/mol862kJ/mol862kJ/mol－679kJ/mol=183kJ/mol反应放出热量：化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化一、反应热焓变1、反应热：化学反应过程中放出或吸收的热量叫做化学反应的反应热.2、焓：与内能有关的物理量符号：H决定因素：反应物本身的性质物质的状态：gls温度：T↑→H↑压强：P↑→H↑3、焓变：生成物与反应物的焓值差符号：△H化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化符号：单位：在恒压的条件下，若化学反应中物质能量的变化全部转化为热能，则焓变等于该反应的反应热。3、焓变：思考：焓变与反应热有什么关系？注意：1、反应热是描述在一定温度下的化学反应前后的热量变化2、任何化学反应都有反应热，表现为吸热反应或者放热反应3、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。△HkJ/mol或kJ·mol-1化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”放热反应物生成物能量反应过程△H＜0吸热反应物生成物能量反应过程△H＞04、规定：放热反应：反应体系的能量降低吸热反应：反应体系的能量升高化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化5、ΔH的计算（1）ΔH=反应物的键能总和–生成物的键能总和例1：1molC与1molH2O(g)反应生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=kJ/mol。＋131.5例2：拆开1molH－H键、1molN－H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为，则1molH2生成NH3的反应热为。－92.0kJ/mol－30.67kJ/mol相当于1/3molN2分析课本P2图1-1，键能与△H有什么关系化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化由下图分析ΔH与物质能量有什么关系？（2）ΔH=∑E生成物–∑E反应物化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化放热反应吸热反应△H表现行式物质总能量变化键能变化联系△H﹤0或△H为“—”△H﹥0或△H为“+”生成物的总能量小于反应物的总能量生成物的总能量大于反应物的总能量生成物总键能大于反应物总键能生成物总键能小于反应物总键能键能越大，物质能量越低，越稳定，反之键能越小，物质能量越高，越不稳定，化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化小结一、反应热、焓变从物质能量角度看：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量从键能角度看：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化ΔH＝生成物总能量－反应物总能量ΔH＝反应物总键能－生成物总键能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？化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化二、热化学方程式什么是热化学方程式？表示化学反应中放出或吸收的热量的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。1、定义：2、含义：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)200℃101kPaΔH=－14.9kJ/mol化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化思考交流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？请看课本P3例1、P4例2，再思考！化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化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/mol200℃101kPa1、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。物质变化能量变化化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化二、热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa2、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。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化二、热化学方程式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。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化二、热化学方程式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,其△H与系数对应成比例。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。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化化学方程式热化学方程式化学计量数是整数，即表示微粒个数，又表示物质的量整数也可以是分数，只表示物质的物质的量状态不要求表明必须在分子式后表明正负号及单位无必须表明意义表示化学反应中的物质变化不仅表示化学反应中的物质变化，还表明化学反应中能量的变化小结：化学方程式与热化学方程式的比较化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化3、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/mol2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指:25℃1.01×105Pa；3、物质后需注明物质状态（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6、热化学方程式一般不要写反应条件。化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化4、热化学方程式的书写步骤：1、写出化学反应方程式2、注明反应物和生成物的状态3、标明反应热△H(注意单位和+、-）4、注明反应的温度和压强（不注明指常温常压）5、检查化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化例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/mol2H2(g)+2Cl2(g)=4HCl(g)∆H=－369.2kJ/molH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)∆H=－92.3kJ/mol1212例2：1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g)，需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)∆H=+68kJ/mol化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化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78.5kJ的热量（3）1克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热22.68KJ；练习：化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ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)ΔH=+890kJ/molB、CH4＋2O2＝CO2＋H2OΔH=–890kJ/molC、CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=–890kJ/molD、1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l)ΔH=–890kJ/molCΔH=–445kJ/mol化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化A例4、已知在1×105Pa，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）ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）ΔH＝＋484kJ·mol－1化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化练习：A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－4bkJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=+2bkJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－2bkJ/molD.2