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高中苏教版 (2019)第一单元 化学反应的热效应教学课件ppt
展开一. 化学反应中的能量变化
1).所有的燃烧反应2).金属与酸的反应3).中和反应4).大部分的化合反应5). 铝热反应
1).铵盐与碱的反应—Ba(OH)2与NH4Cl晶体的反应
Ba(OH)2· 8H2O + 2NH4Cl=BaCl2 +2NH3 ↑ +10H2O
5).所有的电离过程6).所有的水解反应
注意1、区别吸热过程与吸热反应,放热过程与放热反应。如:NH4NO3溶于水、浓硫酸溶于水、NaOH溶于水、物质三态之间的转化-----吸热过程或放热过程
注意2、有些吸热反应无需加热,如Ba(OH)2与NH4Cl晶体的反应 ;有些放热反应需要加热或点燃(引发),如燃烧。需要持续加热的反应是吸热反应。
在化学反应中,当反应物和生成物具有相同温度时,所放出或吸收的热量。
(1) 定义:在恒压条件下,化学反应中放出或吸收的热量(2) 符号:△H (3) 单位:kJ·ml-1(4) 规定:△H>0----吸热反应;△H<0----放热反应
没有特殊指明:反应热就是焓变
1.焓:是与物质内能有关的物理量。 单位:kJ·ml-1,符号:H。
在化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时还伴有能量的变化。
表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。
2、热化学方程式书写注意点
a.标明物质的状态,用g、l、s分别代表气态、液态、固态(aq—溶液)----不再用↑、↓,不要反应条件。
b .用△H 标明反应放出或吸收的热量,放热为负值(_),吸热为正值(+), +、_ 不可省,单位是kJ/ml 。
c.热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,只表示物质的量,因此可以是整数或简单分数(整数时要约到最简,用分数时通常方程式中尽可能有一物质系数为整数1)。
d.对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H 也不同,即△H 的值与计量数成正比。可逆反应的△H 数值的绝对值相等,符号相反。
f.需注明反应的温度和压强,如不注明条件,即指: 25℃ 1.01×105Pa;
(1)热化学方程式既表明化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
3、热化学方程式的意义
(2)无论热化学方程式中化学计量数为多少,ΔH 的单位总是kJ·ml-1(kJ/ml),但ΔH的数值与反应式中的化学计量数有关。
kJ·ml-1(kJ/ml)中的/ml是指每ml反应
(3) 不论化学反应是否可逆,热化学方程式中的△H 都表示反应按照化学计量数所表示的物质的量完全反应所放出或吸收的热量。
N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) △H=-92 kJ·ml-1
若在相同温度和压强下,向某容器中加入1 ml N2 (g)和3ml H2 (g),反应达到平衡时,因反应不能彻底进行,故放出的热量Q<92kJ。
四:化学反应中能量变化的原因
结论:一个化学反应是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。 判断方法:运用能量守恒定律
化学反应的实质:旧化学键断裂,形成新的化学键的过程。 旧键断裂需要吸收能量, 新键形成需要放出能量。
吸热反应:断开化学键所吸收 的能量>形成化学键所放出的能量
放热反应:断开化学键所吸收 的能量<形成化学键所放出的能量
计算方法: ΔH =反应物的键能总和--生成物的键能总和
键能:常温常压下,将1ml气体分子AB断裂为气态原子A和B所需要的能量。
N2(g)+3H2(g) =2NH3(g)
△H=-92 kJ·ml-1
例:根据能量示意图判断反应吸放热,并且书写热反应方程式
计算N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)反应的ΔH。
△H=反应物键能之和—生成物键能之和 =946 + 3×436 - 2×3×393 =-104kJ·ml-1
C石墨(S)== C金刚石(S) △H=+1.91 KJ •ml-1 石墨能量更低,更稳定。
物质存储能量越低,越稳定,物质能量越高,越不稳定。
四:物质具有能量与稳定性的关系
键能越大,化学键越牢固,分子越稳定
总结1:化学反应中的热量变化
旧键的断裂 新键的形成
②反应物总能量>生成物总能量
①旧键断裂吸收的能量<新键形成放出的能量
②反应物总能量<生成物总能量
①旧键断裂吸收的能量>新键形成放出的能量
计算方法: ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和
总结2:化学反应中的热量变化的计算
(1)从微观的角度说,是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值,在图中: a表示旧化学键断裂吸收的热量;b表示新化学键形成放出的热量;c表示反应热。
(2)从宏观的角度说,是反应物自身的能量与生成物的能量差值,在图中:a表示正反应活化能;b表示逆反应活化能;c表示反应热。
补充:正确理解反应热的概念
1、在同温同压下,下列三个反应放出的热量分别以a、b、c表示,则a、b、c的关系正确的是 ( )①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-a②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-b③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH3=-cA、a>b,b=2c B、a=b=c C、a练习:下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是( )
练习、在同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是 ( )A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g); ΔH1 =-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g); ΔH2=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO (g); ΔH1=-Q1 C(s)+O2(g)=CO2 (g); ΔH2=-Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); ΔH1=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); ΔH2=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2 (g); ΔH1=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2 (g); ΔH2=-Q2
2.下表中的数据是破坏1 ml物质中的化学键所消耗的能量:
根据上述数据回答下列问题:(1)下列物质本身具有的能量最低的是 (填字母,下同)。A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2
(2)下列氢化物中最稳定的是 。A.HCl B.HBr C.HI
(3)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收的热量最多的是 。
3.如图所示,E1=393.5 kJ·ml-1,E2=395.4 kJ·ml-1,下列说法或热化学方程式正确的是A.石墨与金刚石之间的转化是物理变化B.C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH= 1.9 kJ·ml-1C.金刚石的稳定性强于石墨D.断裂1 ml石墨的化学键吸收的能量比断裂1 ml金刚石的化学键吸收的能量少
A.该反应为放热反应B.催化剂能改变该反应的焓变C.催化剂能降低该反应的活化能D.逆反应的活化能大于正反应的活化能
4、(2012·江苏)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 ( )
专题1 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应中的热效应
第2课时:燃烧热与中和热
1、概念:在101 kPa下,1 ml 物质完全燃烧的反应热,叫做该物质的标准燃烧热。
注意:在101KPa下,1g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。
2、单位: kJ/ml 或 kJ·ml-1
3、关于燃烧热的理解:①研究条件: 25℃ ,101 kPa②燃烧物的物质的量:1 ml③ 燃烧热都是放热反应, ΔH为“—”,如用文字表达时如下:CH4的燃烧热为890 kJ/ml(一般不用“—”)或CH4燃烧的反应热为- 890 kJ/ml(或ΔH= - 890 kJ/ml)④ 反应程度:完全燃烧。所谓完全燃烧也是完全氧化,它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物如:C→CO2(g);H→H2O(l);S→SO2(g);Cl→HCl(g);N→N2(g) ⑤用热化学方程式表达物质燃烧热时可燃物的系数为1,其他物质系数可以为分数,如:
注:书写燃烧热的热化学方程式的化学计量系数中可燃物的系数必须为1
1、下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃、101 kPa):(1)C4H10(g)+13/2O2(g)==4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2 878 kJ•ml-1(2)C4H10(g)+13/2O2(g)==4CO2(g)+5H2O(g) ΔH=-2 658 kJ•ml-1(3)C4H10(g)+9/2O2(g)==4CO(g)+5H2O(l) ΔH=-1 746 kJ•ml-1(4)C4H10(g)+9/2O2(g)===4CO(g)+5H2O(g) ΔH=-1 526 kJ•ml-1由此判断,正丁烷的燃烧热为( )A.2 878 kJ•ml-1 B.2 658 kJ•ml-1C.1 746 kJ•ml-1 D.1 526 kJ•ml-1
2.下列说法正确的是A.乙烯完全燃烧时,放出的热量为乙烯的标准燃烧热B.在25 ℃、101 kPa时,1 ml碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热C.由2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·ml-1,可知CO的标准燃烧热为-283 kJ·ml-1D.乙炔的标准燃烧热为-1 299.6 kJ·ml-1,则2C2H2(g)+5O2(g)== 4CO2(g)+2H2O(g)反应的ΔH=-2 599.2 kJ·ml-1
3.已知(1)2H2O(l) = 2H2(g)+O2(g); ΔH=+517.6kJ/ml(2)CH4 (g) +2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O (l) ; ΔH=-890.3kJ/ml则H2的燃烧热为 ,表示H2燃烧热的热化学方程式为 。则1gH2与1g CH4分别燃烧后,放出的热量之比为多少?4.相同温度、压强下,将ag C2H4 于纯氧中完全燃烧生成1mlCO2和液态水。放出bKJ热量,试写出C2H4燃烧的热化学方程式
1、定义:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 ml液态水时的反应热叫做中和热.
2、中和热单位: kJ/ml 或 kJ·ml-1
H+(aq) + OH-(aq) =H2O(l);ΔH=-57.3 kJ/ml
3、实质:H++OH-=H2O
强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1ml水,放出的热量为57.3KJ
注:强酸与弱碱反应,强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1mlH2O放出的热量小于57.3KJ
③有弱酸或弱碱参加的中和反应,其中和热的数值都小于57.3,这是因为反应时弱酸或弱碱发生电离需要吸收热量
④浓溶液混合因稀释会放热,其中和热的数值都大于57.3。
①中和热指中和反应时每生成 1ml H2O时的反应热,与酸、碱的类别无关。任何中和反应的中和热都相同。但是不同的中和反应,其反应热可能不同。
②Ba(OH)2+H2SO4==BaSO4↓+2H2O的热效应也不是中和热,还存在BaSO4的生成热。
中和热不包括沉淀热、电离热、溶解热等,如果中和反应中有沉淀生成、弱酸参与等,此时△H≠ — 57.3kJ/ml。
燃烧热和中和热的区别与联系
1.下列说法正确的是( )A .1 ml酸与1 ml碱完全反应放出的热量是中和热B .HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·ml-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·ml-1C.在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1 ml H2O(l)时的反应热叫做中和热D.表示中和热的离子方程式为:H++OH-==H2O ΔH=-57.3 kJ/ml
2.已知反应:①101 kPa时,2C(s)+O2(g)==2CO(g) ΔH=-221 kJ/ml;②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/ml。下列结论正确的是( )A.碳的燃烧热大于221 kJ/mlB.①的反应热为221 kJ/mlC.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mlD.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 ml水,放出57.3 kJ热量
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