高中化学选修4课件_1焓变 反应热 30页

第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 第一课时 焓变 反应热 1 2 0 1 6--9 化学反应过程中为什么会有能量的变化？ 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 。 2 知识 · 回顾区 第 1 课时 新物 质 吸收 放出 断裂 形成 吸收 放出 第 1 课时 知识 · 回顾区 热量 放热 吸 热 放热 吸热 ②⑥ ①③④⑤ 本课时栏目开关 知识 · 回顾区 学习 · 探究区 自我 · 检测区 第 1 课时 学习 · 探究区 436 kJ 243 kJ 862 kJ 183 kJ 思考： 1 、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？ 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 2 、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？ 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳 6 怎样记忆方便：记住几个重要的常见的吸热反应 一、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） …. 1 、符号： △H 单位： kJ/mol 或 kJ·mol -1 2 、反应热描述的是 化学反应前后 的热量变化 3 、反应热描述的是 一定温度下 的热量变化 4 、 任何化学反应都有反应热 ，表现为吸热反应或者放热反应 7 一、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） …. Δ H = 生成物总能量 - 反应物总能量（末态 - 初态） 放热反应： ΔH<0 或 ΔH 为“ -” 吸热反应： ΔH>0 或 ΔH 为“ +” 8 从化学键的角度理解反应与能量变化的关系 以 H 2 +Cl 2 =2HCl 为例 键能数据： H-H 436 kJ/mol Cl-Cl 243 kJ/mol H-Cl 431 kJ/mol 一般用实验数据表示反应热 比较：由实验测得的反应热为 186.4kJ/mol 9 小试一下： 上述反应的反应热表示为： ΔH=-184.6kJ/mol ，下面的反应该如何表示它的反应热呢？ 例 1 ： 1molC 与 1mol 水蒸气反应生成 1molCO 和 1molH 2 ，需要吸收 131.5kJ 的热量。 ΔH=+131.5kJ/mol 例 2 ：拆开 lmol H — H 键、 lmol N － H 键、 lmolN≡N 键分别需要的能量是 436kJ 、 391kJ 、 946kj ，则 1mol N 2 生成 NH 3 的反应热为 ， 1mol H 2 生成 NH 3 的反应热为 。 -92KJ/mol -30.6KJ/mol 10 2 ．白磷与氧可发生如下反应： P 4 +5O 2 =P 4 O 10 。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为： P — P a kJ · mol -1 、 P — O b kJ · mol -1 、 P=O c kJ · mol -1 、 O=O d kJ · mol -1 。 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 -1 B （ 4c+12b － 6a － 5d ） kJ · mol -1 C （ 4c+12b － 4a － 5d ） kJ · mol -1 D （ 4a+5d － 4c － 12b ） kJ · mol -1 A 3 （ 2011重庆理综 。） SF 6 是一种优良的绝缘气体, 分子结构中只存在S—F键。已知: 1 mol S(s) 转化为气态硫原子吸收能量280 kJ, 断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s) +3F 2 (g)= SF 6 (g) 的反应热ΔH为(　　) -1 780 kJ/mol　　 B. -1 220 kJ/mol　　 C. -450 kJ/mol　　 D. +430 kJ/mol B 反应热与物质的量的关系： 质量守恒 能量守恒 某一反应中，质量和能量 成正比关系 热量用 Q 表示 ① 释放能量 → 放热反应 ② 得到能量 → 吸热反应 13 ★判断一个反应是吸热反应还是放热反应的方法 : Ⅰ: △H=E 产总 － E 反总 > 0 为吸热反应 E 不能通过实验测得， ∴ 没有实际的计算意义 Ⅱ ：反应物分子断键时吸收的总能量 Σ 反 与生成物分子形成新化学键时释放的能量 Σ 生 的相对大小 △H= ΣE 反 － ΣE 产 若： △H > 0 则为吸热反应 △H 为“ +” ， △H < 0 则为放热反应 △H 为“ -” ， Ⅲ ：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 1 mol 共价键 吸收的能量 或 形成 1 mol 共价键放出的能量 键能恒 取正值 14 放热反应 吸热反应 表现 行式 △H ﹤ 0 或 △H 为“ —” △H ﹥ 0 或 △H 为“ +” 形成原因 与化学键强弱的关系 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 。 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 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 15 1 、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 △H<0 ，则反应物的能量高于生成物的能量 D. 若 △H>0 ，则反应物的能量高于生成物的能量 2 、已知： H + H ═ H 2 ； △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 H 2 的能量 B.2 个 H 原子的能量低于 1 个 H 2 的能量 C. H 原子比 H 2 分子稳定 D.H 2 分子比 H 原子稳定 A C A D 课堂练习 16 3 、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 ①⑤ B ．仅 ②③ C ．仅 ②④ D ． ②③④ D 4 、下列变化中，属于放热反应的是 （ ） A.Ba(OH) 2 ·8H 2 O 与 NH 4 Cl 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. 氢氧化钠固体溶于水 B 17 小 结 一、反应热、焓变 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“＋” 18 第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 第二课时 热化学方程式 19 ∆H ＝ E （ 生成物 的总能量）－ E （ 反应物 的总能量） ∆H ＝ E （反应物分子化学键断裂时 所吸收 的总能量）－ E （生成物分子化学键形成时 所释放 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？ 20 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。 21 H 2 (g)+I 2 (g)======2HI(g) △H= － 14.9kJ/mol 比较下边二个方程式特点 H 2 +I 2 ======2HI 点燃 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 H 2 (g)+I 2 (g)======2HI(g) △H= － 14.9kJ/mol 200℃ 101kPa 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 22 ★ 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℃ 1.01×10 5 Pa ； 3 、 物质后需 标聚集状态 （ s 、 l 、 g 、 aq ） 23 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。 H 2 (g)+ O 2 (g)==H 2 O(g) △H= － 241.8kJ/mol 1 2 2H 2 (g)+ O 2 (g)==2H 2 O(g) △H= － 483.6kJ/mol 阅读 P4 《 资料卡片 》 ★ kJ/mol 的含义： 每 mol 反应的焓变 24 ★ 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℃ 1.01×10 5 Pa ； 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 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 25 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。 综上所述 26 问题： 反应物和生成物前的系数它代表了什么？ 在方程式中 ∆ H 它表示了什么意义？ ∆ H 它的值与什么有关系？ 热化学方程式中各物质前的化学计量数 不表示分子个数，表示对应物质的物质的量 。 ∆H(KJ/mol) 它 表示每摩尔反应所吸收或放出的热量 ， ∆H 它的值 与方程式中的计量系数有关 ，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其 ∆H 不同。 27 1 、当 1mol 气态 H 2 与 1mol 气态 Cl 2 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。 H 2 (g)+Cl 2 (g)=2HCl(g) ∆ H =-184.6KJ/mol 练习： 28 而这些书写也是对的！！！ 29 （练习与巩固） 依据事实，写出下列反应的热化学方程式 ∶ （１） 1mol 碳完全燃烧放出 393.5KJ 的热量； （２） 1 克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热 22.68KJ ； （３） 1mol 氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应，生成氯化氢和二氧化碳放出 145KJ 的热量。 你写对了吗？ ^_^ 30