化学反应中的能量变化PPT课件

化学反应中的能量变化 第三册 一 反应热在化学反应过程中放出或吸收的热量 通常叫做反应热 1 符号 H 2 单位 kJ mol 注 单位中的每mol是与整个反应对应的 即反应热表示每mol物质反应所放出或吸收的热量 5 放热反应 放出热量的化学反应 放热 吸热 H为 或 H 0 6 吸热反应 吸收热量的化学反应 吸热 放热 H为 或 H 0 3 测量条件 一定压强下 敞口容器中发生的反应 4 产生原因 化学键断裂 吸热 化学键形成 放热 二 热化学方程式的书写 1 热化学方程式 表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式 例如 2H2 g O2 g 2H2O g H 483 6kJ mol2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 注 气体用g 液体用l 固体用s 2 书写热化学方程式的注意点 标聚集状态 s l g 右端标热量数值和符号 H 吸热用 放热用 系数单位是 摩 而不是 个 系数可用分数 但热量值要相应变化 如 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ molH2 g 1 2O2 g 1H2O l H 285 8kJ mol 不注明条件 既指 250C 1 01 105Pa 例题1 1g甲烷在空气中燃烧 恢复常温下测得放出热量55 625KJ 试写出热化学方程式 1 为什么聚集状态不同 热量值不同 答 液态水变成水蒸气要吸收热量 2 若反应物状态不同 而生成物状态相同 那么热量值相同吗 答 不同 例题2 同温 同压下 比较Q1与Q2的大小 S g O2 g SO2 g H Q1kJ molS s O2 g SO2 g H Q2kJ mol Q1 Q2 例题3 已知 C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol要获得1000千焦热量 需燃烧多少克碳 练习4 已知 S s O2 g SO2 g H 290 6kJ mol求 1 6克硫燃烧成为SO2气体放出多少热量 14 53kJ 30 5克 练习 写出下列反应的热化学方程式 1 5克碳酸钙分解时吸收8 885kJ热量 2 1molC与适量的水蒸气反应 需吸收131 3kJ的热量 3 1 00L0 1Omol LH2SO4溶液与足量稀的氢氧化钠溶液反应放出11 46kJ的热量 4 57克辛烷完全燃烧放出2759kJ的热量 CaCO3 s CaO s CO2 g H 177 7kJ mol C g H2O g CO g H2 g H 131 3kJ mol 2NaOH aq H2SO4 aq Na2SO4 aq H2O l H 11 46kJ mol Zn S 1 2O2 g 1 2ZnO S H 3145 1kJ mol 3 盖斯定律及其应用 化学反应的反应热只与反应物的绐态和终态有关 而与具体反应进行的途径无关 有些反应的反应热无法直接测得 用盖斯定律间接计算求得 如 对于反应 C s 1 2O2 g CO g H C s O2 g CO2 g H 393 5kJ molCO g 1 2O2 g CO2 g H 283 0kJ mol H1 H2 H3 即 C s 1 2O2 g CO g H 110 5kJ mol 练习 已知 P4 5O2 P4O10 H 2983 2kJ molP 红磷 5 4O2 P4O10 H 738 5kJ mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 P4 s 4P S 红磷 H 29 2kJ mol 例1 在同温 同压下 比较下列反应放出热量 H1 H2的大小 2H2 g O2 g 2H2O g H12H2 g O2 g 2H2O l H2 分析 反应物的状态 数量和生成物的数量都相同 但由于气态水转化为液态要放出一定数量的热量 H1 H2 S g O2 g SO2 g H1S S O2 g SO2 g H2 例2 在同温 同压下 比较下列反应放出热量 H1 H2的大小 两式数量相同 S由固态吸收热量转化为气态 再氧化燃烧生成SO2 其放出热量的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热量 H1 H2 C S 1 2O2 g CO g H1C S O2 g CO2 g H2 例3 在同温 同压下 比较下列反应放出热量 H1 H2的大小 固态C氧化为CO 释放出热量 H1 CO是气体燃料 和O2反应生成CO2 又释放热量 H3 两次释放热量的总和 H1 H3 等于固态C氧化为气态CO2释放的热量 H2 H1 H2 H2 g Cl2 g 2HCl g H11 2H2 g 1 2Cl2 g HCl g H2 状态相同 但数量后式仅是前式的一半 释放的热量也应是前式的一半 例4 在同温 同压下 比较下列反应放出热量 H1 H2的大小 H1 H2 12g石墨与O2反应生成CO2放出393 51KJ热量 12g金刚石与O2反应生成CO2放出395 41KJ热量 试比较 石墨与金刚石哪个稳定 比较相同状态 相同数量的金刚石和石墨 与O2完全反应 生成相同状态 相同数量的CO2 金刚石释放出的热量更多 说明金刚石具有的总能量高 不稳定 例题5 1 下列反应既属于氧化还原反应 又是吸热反应的是 A 铝片与稀盐酸的反应 B Ba OH 2 8H2O与NH4Cl的反应 C 灼热的碳与CO2的反应D 甲烷在氧气中的燃烧反应2 下列燃料中 不属于化石燃料的是 A 煤B 石油C 天然气D 水煤气 练习 c D 3 酸雨危害可包括 对人体的直接危害 引起肺部疾病而使人致死 引起河流 湖泊的水体酸化 严重影响水生动植物的生长 破坏土壤 植被 森林 腐蚀金属 油漆 皮革 纺织品及建筑材料等 渗入地下 可能引起地下水酸化 A B C D D 三 燃烧热和中和热 1 燃烧热 在101kPa时 1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 例如 测得101kPa时1molC完全燃烧放出393 5kJ的热量 这就是C的燃烧热 C s O2 CO2 g H 393 5kJ mol C s 1 2O2 g CO g H 110 5kJ mol CO g 1 2O2 CO2 g H 283 0kJ mol 是燃烧热吗 例题1 101kPa时 1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O 放出890 3kJ的热量 CH4的燃烧热为多少 1000LCH4 标准状况 燃烧后所产生的热量为多少 解 根据题意 在101kP时 1molCH4完全燃烧的热化学方程式为 CH4 g 2O2 g CO2 g H2O l H 890 3kJ mol即CH4的燃烧热为890 3kJ mol 1000LCH4 标准状况 的物质的量为 n CH4 1000L 22 4L mol 1 44 6mol44 6mol 890 3kJ mol 3 97 104kJ答 略 例题2 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一 葡萄糖燃烧的热化学方程式为 C6H12O6 s 6O2 g 6CO2 g 6H2O l H 2800kJ mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同 计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量 解 根据题意n C6H12O6 100g 180g mol 122 4L mol 1 0 556mol0 556mol 2800kJ mol 1560kJ答 略 2 中和热 在稀溶液中 酸跟碱的反发生中和而生成1molH2O时所放出的热量 当1L1mol L稀盐酸跟1L1mol LNaOH溶液起中和反应时 放出57 3kJ的热量 NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 如果用1L1mol LHNO3溶液跟1L1mol LKOH溶液起中和反应 也能放出57 3kJ的热量 HNO3 aq KOH aq KNO3 aq H2O l H 57 3kJ mol H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 中和热为什么要强调酸 碱均为稀溶液 浓溶液行吗 2 如果是弱酸弱碱发生中和反应 其中和热有改变吗 其离子反应的热化学方程式还是下式吗 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 练习 04南京质检 城市使用的燃料 现大多用煤气 液化石油气 煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气 它是由碳和水蒸汽反应制得 故又称水煤气 1 试写出制取水煤气的主要化学反应反应方程式 2 液化石油气的主要成分是丙烷 丙烷的热化学反应方程式为 C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2220 0kJ mol已知CO气体燃烧的热化学方程式为 CO g 1 2O2 CO2 g H 282 57kJ mol试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧 产生的热量比值约为 C H2O 气 CO H2 39 5