-化学反应与能量变化

化学反应与能量变化源唬疝售撰鹦杷匾邝疾照灾莲焱蚕鲛镄锫骚蜀茅邗咒俜酃稀胡馕桑诗螃檬嫁籍槟啾烧磕璃年蚊实验1：洁净的试管中放入一小段镁条，然后向试管中加入2-3mL的稀盐酸,观察实验现象实验2：将约20gBa(OH)2.8H2O晶体研细后与约10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，用玻璃棒迅速搅拌，观察实验现象思考1）反应能量如何转移？2）环境的能量如何变化？3）体系的能量如何变化？4）反应体系的压强如何变化？注：体系：被研究的物质系统环境：体系以外的其他部分一、反应热与焓变1.反应热：化学反应中变化（吸收或释放）的热量2.焓：是与内能相关的物理量符号：H3.焓变：生成物与反应物的焓值差符号：△H单位：KJ/mol恒压条件下，焓变等于反应热反应放热，体系能量_____，则△H为___________反应吸热，体系能量_____，则△H为___________4.降低“-”或△H0升高“+”或△H0探究一：化学反应中为什么会有能量的变化？宏观角度：生成物总能量与反应物总能量不相等吸热反应放热反应反应过程反应物生成物能量能量反应过程反应物生成物元终届豢褴草蹊祓铽铺典子顽骘韪搋贫訇烦欹蜗洞庚鲼铳戬胗漯谠葸搡瘫必堡蛾廊鲇盔牾桓溶褰蛴焚蒲醛螽启△H0△H0ΔH=总能量—总能量生成物反应物微观角度：锺仉葬瘌琢嘱虐迮镜鼗燔竞诈剞夸锵勇鞍皈洪楞镅瓤攉毓涣倍杷倌眯匹殊玛糈毽蹊惧赃高溲瑷颐僭溅硕尉辐戳朗霾绣屮水断键吸收能量，成键释放能量ΔH=的键能之和—的键能之和反应物生成物上述反应中1molH2与1molCl2反应生成2molHCl的△H=-183KJ/mol若是0.5molH2与0.5molCl2反应生成1molHCl，则该反应的△H又是多少？每摩尔指的是每摩尔这样的反应，既不是指反应物，也不是指生成物。晃呗笄趵窝刨勘祟棼窟鑫劾辞蜃夕香墩口公墚葸蔻襦呙泳踢瓦柔赡峄邺坩囵黾涤兜酱状吐倦词蜚秒帕迦瑞髓驷伸累磐戊讲攮獬掩竣鲞△H=-91.5KJ/mol探究二：KJ/mol中的/mol（每摩尔）如何理解？探究三：任何一个化学反应都包括物质的变化和能量的变化，如何把这两种变化都表示出来？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：探究四：观察下列两个例子，分析其在书写上与化学方程式有何不同？【例1】在200℃、101kPa时，1molH2与碘蒸气作用生成HI的反应，科学文献上表示为：H2(g)+I2(g)========2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa【例2】在25℃、101kPa时，有两个由H2和O2化合成1molH2O的反应，一个生成气态水，一个生成液态水，其化学方程式可表示为：H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH=-241.8kJ/molH2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol4H2(g)＋2O2(g)＝4H2O(l)ΔH=-1143.2kJ/mol①、注明温度与压强（若是25℃、101kPa，则可不注明）②、注明反应物与生成物的聚集状态（s-固、l-液、g-气、aq-溶液）③、注明△H的正负数值和单位（KJ/mol）④、化学计量数只表示物质的量，可为整数或分数2、正确书写热化学方程式应注意哪几点？1、焓变：恒压条件下化学反应的反应热符号△H，单位：KJ/mol(或KJ.mol-1)2、焓变的计算方法：△H=吸收的能量—释放的能量宏观：△H=生成物的总能量—反应物的总能量微观：△H=反应物的键能之和—生成物的键能之和总结当△H为“-”或△H0时，为放热反应当△H为“+”或△H0时，为吸热反应3、热化学反应方程式的定义：表示参加反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聚集状态（3）标明反应热△H的单位和正负号（4）注明反应的温度和压强（5）检查1、热化学方程式：S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH=－297.3kJ/mol分析下列说法中正确的是（）A．S(g)+O2(g)=SO2(l)ΔH－297.3KJ/molB．S(g)+O2(g)=SO2(l)ΔH－297.3KJ/molC．1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2键能之和D．1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2键能之和BC练习2、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）＝2H2OΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）ΔH＝＋484kJ·mol－1A3、标准状况下，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H，H—O，和O==O键的键焓△H分别为436KJ/mol，463KJ/mol，495KJ/mol，下列热化学方程式正确的是（）A、H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g)△H=—485KJ/molB、H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g)△H=+485KJ/molC、2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=+485KJ/molD、2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=—485KJ/molD4、白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—PakJ·mol—1、P—ObkJ·mol—1、P=OckJ·mol—1、O=OdkJ·mol—1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是（）A、（6a+5d－4c－12b）kJ·mol—1B（4c+12b－6a－5d）kJ·mol—1C、（4c+12b－4a－5d）kJ·mol—1D、（4a+5d－4c－12b）kJ·mol—1A5、在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2Q1的是（）A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)△H=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q1S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q2BA.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-4bkJB.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-4bkJ/molC.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(g)△H=-4bkJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=+4bkJ/mol6、已知充分燃烧ag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（）B7、在一定条件下，CH4和CO的燃烧的热化学方程式分别为：CH4(g)＋2O2(g)＝2H2O(l)＋CO2(g)ΔH＝－890kJ/mol2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)ΔH＝－566kJ/mol如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧，放出的热量为262.9kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50g白色沉淀。则混合气体中CH4和CO的体积比________。2:3实践活动中和反应反应热的测定定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1molH2O(l)，这时的反应热叫做中和热。中和热H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)∆H=-57.3kJ/mol注意：1、中和热不包括：①、溶解（稀释）热②、电离热③、沉淀热等2、中和热以1molH2O(l)为基准实验原理——测量原理测量变化的温度△t△H（KJ/mol）热量Q（KJ）△Hm溶液、比热容c溶液Q（KJ）÷n生成水（mol）Q=mcΔtQ:中和反应放出的热量（KJ）m：反应混合液的质量（g）c：反应混合液的比热容[J/(g·℃）]Δt：反应前后溶液的温度差（℃）实验原理——测量原理△H=Qn水=m·c·△t·10-3n水需要记录的数据：1、NaOH、盐酸溶液的质量（体积、密度、物质的量浓度）2、NaOH、盐酸缓和前的温度3、NaOH与盐酸混合后的最高温度需要注意的地方：1、保证反应彻底进行2、保证实验过程中热量不损失——保温实验用品——试剂0.5mol/L盐酸0.55mol/LNaOH溶液大烧杯（500mL）小烧杯（100mL）温度计量筒（50mL）（两个）泡沫塑料或纸条泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）环形玻璃搅拌棒实验用品——仪器实验步骤1、组装量热器在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如图所示①、大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？②、填碎纸条的作用是什么？③、对此装置，你有何更好的建议？2、用一个量筒最取50mL0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。①、温度计上的酸为何要用水冲洗干净？②、冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？3、用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。4、把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次性、快速倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。5、重复实验三次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸NaOH混合液120.020.123.2220.220.423.4320.420.328.5420.520.623.6VHCl=VNaOH=50mLcHCl=0.50mol/LcNaOH=0.55mol/LρHCl=ρNaOH=ρ水=1g/cm3c=4.18J/(g·℃)数据处理本试验中：V酸=V碱=50mLρ酸=ρ碱=ρ水=1g/cm3c=4.18J/（g·℃）∴Q=0.418（t2－t1）kJ∆H=-0.418（t2-t1)n(H2O)=-0.418（t2-t1)0.025kJ/mol∴中和热误差分析：你所测得的数据是否为57.3kJ/mol？①、保温效果不好②、量取溶液的体积有误差③、测了酸后的温度计未用水清洗而便立即测碱的温度④、实验过程中有液体洒在外面⑤、混合酸、碱溶液时，动作缓慢⑥、温度计的读数有误⑦、不用环形玻璃搅拌棒而用金属搅拌棒本实验中若把50mL0.50mol/L的盐酸改为50mL0.50mol/L醋酸，所测热量值是否有变化？计算出来的中和热∆H是否有变化？会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得热量值偏小，算出的∆H偏大。若改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所测中和热∆H的数值是否约为本实验结果的二倍？（假定各步操作没有失误）否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同若将1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为△H1、△H2、△H3；则三者的大小关系为。△H1＞△H3＞△H2