化学反应与能量的变化课件新人教版选修四

第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化复习与思考1.化学反应过程中,除有物质的变化以外还有________的变化.这种变化常以______、________、________等形式表现出来.热能能量电能光能2.当能量变化以热的形式表现时,我们把反应分为｛放热反应吸热反应常见放热反应和吸热反应思考：化学反应过程为什么会有能量的变化？如何判断某反应过程是吸热还是放热？能量反应过程生成物反应物反应热E1E2自由原子自由离子能量反应过程生成物反应物反应热E1E2自由原子自由离子放热反应吸热反应宏观中间状态反应热：化学反应过程中放出或吸收的能量一、焓、焓变1、焓：与内能有关的物理量符号：H决定因素：2、焓变：生成物与反应物的焓值差符号：△H△H=H生成物－H反应物3、在一定条件下，判断某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变(△H)决定4、一般反应都是在敞口容器中进行的，系统的压力等于外界压力，是在恒压条件下进行的反应，反应的热效应等于焓变。反应物本身的性质物质的状态：gls温度：T↑→H↑压强：P↑→H↑二、反应热化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,在恒压条件下又称为焓变。（焓变）PS：1、符号：△H单位：kJ/mol或kJ·mol-12、反应热描述的是一定温度下化学反应前后的热量变化3、任何化学反应都有反应热，表现为吸热反应或者放热反应化学反应过程中为什么会有能量的变化？(微观)化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中都会有能量的变化。分析总结：生成物分子形成时释放的总能量（2X431kJ/mol=862kJ/mol)比反应物分子断裂时吸收的总能量（436kJ/mol+243kJ/mol=679kJ/mol)多余的能量即以热量形式向体系外环境释放，而表现为放热反应。放热后，体系的能量降低，故△H为“-”，即上例△H=-183kJ/mol键能:破坏1mol共价键吸收的能量或形成1mol共价键放出的能量键能恒取正值相同条件下2molH2与2molCl2反应的△H？★判断一个反应是吸热反应还是放热反应的方法:Ⅰ：H反应物和H生成物的相对大小△H=H生－H反若：△H0，则为吸热反应，△H为“+”△H0，则为放热反应，△H为“-”Ⅱ：△H=E生－E反0为吸热反应E不能通过实验测得，∴没有实际的计算意义Ⅲ：反应物分子断键时吸收的总能量与生成物分子形成新化学键时释放的能量的相对大小△H=断键时吸收的总能量－成键时释放的总能量=反应物总键能-生成物总键能若：△H0则为吸热反应△H为“+”△H0则为放热反应△H为“-”Ⅳ：通过实验直接测得→掌握中和热的测定阅读P3《资料●体系与环境》键能:破坏1mol共价键吸收的能量或形成1mol共价键放出的能量键能恒取正值放热反应吸热反应表现行式△H﹤0或△H为“—”△H﹥0或△H为“+”能量变化生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量键能变化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联系键能越大，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。小结一、反应热、焓变从焓变角度看：ΔH＝生成物的焓－反应物的焓从反应热角度看：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“＋”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。2、拆开lmolH—H键、lmolN－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为，1molH2生成NH3的反应热为。＋131.5-92KJ/mol-30.6KJ/molΔH＝反应物总键能－生成物总键能3、下列叙述正确的是（）A.化学反应一定伴随热量的变化B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热C.若△H0，则反应物的能量高于生成物的能量D.若△H0，则反应物的能量高于生成物的能量4、已知：H+H═H2；△H=－436KJ/mol，则下列叙述正确的是（）A.2个H原子的能量高于1个H2的能量B.2个H原子的能量低于1个H2的能量C.H原子比H2分子稳定D.H2分子比H原子稳定ACAD5、下列变化过程中会放出热量的是（）①硝酸铵溶于水②物质的燃烧③苛性钠溶于水④生石灰放入水中⑤醋酸的电离A．仅①⑤B．仅②③C．仅②④D．②③④D6、下列变化中，属于放热反应的是（）A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧C.灼热的碳与二氧化碳的反应D.氯化钠溶于水B147、白磷与氧气可发生如下反应：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—1A8.氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q24Q3B.2Q1+Q24Q3C.Q1+Q2Q3D.Q1+Q2=Q3B小结一、反应热、焓变从焓变角度看：ΔH＝生成物的焓－反应物的焓从反应热角度看：ΔH＝生成物能量－反应物能量从键能角度看：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“＋”∆H＝E（反应物分子化学键断裂时所释放的总能量）－E（生成物分子化学键形成时所吸收的总能量）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？=反应物总键能-生成物总键能二、热化学方程式什么是热化学方程式？表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。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？请看以下几个例子，再思考！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★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℃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★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/mol;2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指:25℃，1.01×105Pa；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/mol12H2O(g)==H2O(l)△H=－44.0kJ/mol★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、物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）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。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol阅读P4《资料卡片》★kJ/mol的含义：每mol反应的焓变★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、物质后需标聚集状态（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6、热化学方程式一般不写反应条件，不用“”或“”★书写热化学方程式的注意事项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7、不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的△H均表示反应物完全变成生成物时的能量变化8、书写热化学方程式时，有机反应用“=”；可逆反应用可逆符号，也可以用等号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。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而这些书写也是对的！！！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C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3KJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)△H=－314KJ/mol2.00gC2H2完全燃烧生成液态水和CO2放出的热量为99.6KJ，写出C2H2燃烧的热化学方程式。2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－2589.6KJ/molA.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/molE.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2bkJ/mol2、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B点拨：热化学方程式书写正误的判断可从物质的聚集状态、△