第一章 化学反应与能量

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名称 第一章 化学反应与能量
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科目 化学
更新时间 2011-02-20 16:53:00

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课件91张PPT。第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量的变化
第二节 燃烧热、能源
第三节 化学反应热的计算第一节 化学反应与能量的变化一、反应热和焓变
二、热化学方程式
三、中和反应反应热的测定1、化学反应的特征物质变化能量变化质量守恒能量守恒2、化学反应中能量的变化(吸收和放出),可
以 、 、 及其它形式的能量
表现出来。光能热能电能 当能量变化以热能的形式表现时,化学反应可以分为:3、放热反应与吸热反应反 高生 低生 高反 低放热反应吸热反应(熟记常见反应)反 高(1) 放热反应① 化学反应中放出热量的反应。

③E (反应物) E (生成物)>生 低常见的放热反应:a. 物质与O2的氧化反应(燃烧,生锈等);b. 中和反应(酸碱);c. 金属与水or酸的反应;d. 绝大多数化合反应(CaO与H2O)。 C + CO2 === 2CO吸热反应 放热反应有时也需要
加热才能发生!高温生 高(2) 吸热反应① 化学反应中吸收热量的反应。

③E (反应物) E (生成物)<反 低常见的吸热反应:a. Ba(OH)2·8 H2O晶体与NH4Cl晶体反应;b. H2与CuO等还原反应;c. C作还原剂的反应;d. 绝大多数分解反应。 C + CO2 == 2CO C + H2O == CO + H2水煤气e. 水解反应。一、反应热和焓变1、反应热化学反应中所吸收或放出的热量。恒温恒压下,反应热称“焓变”。2、焓变1)符号:
2)单位:ΔHkJ/mol 或 kJ ? mol–1注:单位中的每mol是与整个反应对应的,
即反应热表示每mol反应放出或吸收的热量。3)表示方法放热反应 (体系能量降低):?H < 0,?H为“-”吸热反应 (体系能量升高):?H > 0,?H为“ + ”所谓体系是指被研究的物质系统;而体系以外的其他部分就称为环境4)化学反应中能量变化的原因旧键断裂 — 吸收能量新键形成 — 放出能量==679kJ/mol862kJ/mol679kJ/mol - 862kJ/mol = -183kJ/mol反应物的键能总和生成物的键能总和5)焓变与键能的关系(微观)ΔH = 反应物的键能总和生成物的键能总和–例 1:1mol C与 1mol H2O(g) 反应生成 lmol CO(g) 和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H = kJ/mol。+131.5例 2:拆开 1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,
则1mol N2生成NH3的反应热为 ,
则1mol H2生成NH3的反应热为 。 -92 kJ/mol-30.67 kJ/mol相当于 1/3 mol N26)焓变与物质能量的关系(宏观)ΔH = ∑ E 生成物∑ E 反应物–任何一个化学反应都包括物质的变化和能量的变化。
那么,有什么表达式能把这两种变化都表示出来?思考只表示物质变化【例1】 在200℃、101kPa时,1 mol H2与碘蒸气作用生成HI的反应,科学文献上表示为: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2、含义表示1mol气态H2与1mol气态碘完全反应,
生成2mol气态HI时,放出14.9kJ的热量。3、书写要点 ① H2 (g) + O2(g) = H2O(g); △H= – 241.8 kJ/mol ② H2 (g) + O2(g) = H2O(l); △H= – 285.8 kJ/mol ③ 2H2 (g) + O2(g) = 2H2O(l); △H= – 571.6 kJ/mol ④ 2H2O(l) = 2H2 (g) + O2(g) ; △H= + 571.6 kJ/mol⑴ 一般应注明反应的温度、压强;△H与实验的条件、
物质的状态有关!(250C ,101kPa时不注明)⑵ 一定标明各物质的状态(s、l、g、aq) ;△H= + 44 kJ/mol⑶ ΔH只放右边,以空格与标有物质状态的化学方程式隔开(数值及单位)
放热: ΔH < 0; 吸热: ΔH > 0; ⑷ 系数仅仅表示物质的量,不表示分子或原子个数;
故系数可以是整数、分数、小数; ⑸ΔH的值与系数相匹配。系数加倍,ΔH值也加倍。正逆反应的ΔH绝对值相等,符号相反。⑹ 反应物完全变成生成物,所释放或吸收的热量。⑺ 热化学方程式一般不要写反应条件。例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 =-184.6 kJ/mol2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g) ?H =-369.2 kJ/mol例2:1mol N2(g) 与适量O2(g) 反应生成NO2 (g),
需吸收68kJ的热量;写出热化学方程式。N2(g) + 2O2(g) = 2NO2 (g) ?H = + 68 kJ/mol例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧
生成CO2和H2O时,放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是( )A、2CH4( g ) + 4O2( g ) = 2CO2( g ) + 4H2O ( l )
ΔH = + 890 kJ/mol B、CH4 + 2O2 = CO2 + H2O ΔH = – 890 kJ/mol C、CH4 ( g ) + 2 O2 ( g ) = CO2 ( g ) + 2 H2O ( l )
ΔH = – 890 kJ/mol D、 1/2CH4 ( g ) + O2 ( g ) = 1/2CO2 ( g ) + H2O ( l )
ΔH = – 890 kJ/mol C状态ΔH = – 445 kJ/mol小结:化学方程式与热化学方程式的比较 三、中和反应反应热的测定测定强酸与强碱反应的反应热,
体验化学反应的热效应。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 实验目的 实验用品 中和热:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1mol水所产生的反应热1.保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料,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,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。实验步骤 答案:两杯口相平,可使盖板把杯口尽量盖严,从而减少热量损失;填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置(如保温杯)会使实验结果更准确。思考1:大、小烧杯放置时,为何要使两杯口相平?填碎泡沫塑料(或碎纸条)的作用是什么?对此装置,你有何更好的建议?思考2:为什么不用环形铁搅拌棒?铁与盐酸之间会发生反应,另外铁的导热性好,这样
都会造成热量的损失。2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/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。思考3:温度计上的酸为何要用水冲洗干净?冲洗后的溶液能否倒入小烧杯?为什么? 答:因为该温度计还要用来测碱液的温度,若不冲洗,温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失,故要冲洗干净;冲洗后的溶液不能倒入小烧杯,若倒入,会使溶液的总质量增加,而导致实验结果误差。3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。思考4:实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量?答:为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和,
采用0.55 mol/L NaOH溶液,使碱稍稍过量。思考5:酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?答:因为本实验的关键是测反应的反应热,若动作迟缓,将会使热量损失而使误差增大。4.把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.重复实验两到三次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。 实验视频实验数据处理 1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据 如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显,怎么办? 2.计算反应热
50mL0.50 mol/L的盐酸的质量m1=50g
50mL0.55 mol/L的氢氧化钠溶液的质量m2=50g
中和后生成的溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)
Q=(m1+ m2 )c (t2-t1) =0.418(t2-t1)kJ 反应放出的热量为:生成1molH2O时放出的热量为:参考值:
-57.3kJ/mol思考若改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液,所测得中和热的数值是否约为本实验结果的两倍(假定各步骤操作没有失误)?答:否。因为中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O时放出的热量,其数值与反应物的量无关,故所测结果应基本和本次实验结果相同。作业:
课本P6 3-(2,3,5,6)、4
[课外作业]
1、预习课本下一小节的内容
2、课外查阅我国能源结构和状况。第二节 燃烧热、能源一、燃烧热
二、能源一、燃烧热1、定义 25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。2、单位kJ/mol3、注意指定产物通常规定为:它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物 ①研究条件: 25℃,101 kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物③燃烧物的物质的量:1 mol,故书写表示燃烧热的热化学方程式时应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol)⑤可燃物质燃烧放出的热量
=可燃物物质的量×燃烧热⑥文字叙述燃烧热时,用“正值”(如甲烷的燃烧热为890 kJ/mol);而用符号ΔH表示燃烧热时用“负值”(如甲烷的燃烧热ΔH=-890 kJ/mol) [例1] 25℃,101kPa时,1molCH4完全燃烧放出890.31kJ的热量,即表示甲烷燃烧热的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= - 890.31kJ/mol[例2] 25℃,101kPa时,2molC8H18完全燃烧放出11036kJ的热量,即表示辛烷燃烧热的热化学方程式:C8H18 (l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)
△H= - 5518kJ/mol[练习1]分析以下几个热化学方程式,哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么? 你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗?由于计算燃烧热时,可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的,所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。4、燃烧热的计算及应用[例题]
1.在101 kPa时,1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少? CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol,1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104 kJ2.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)ΔH=-2 800 kJ/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100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。答:100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量为1555.6kJ燃烧热和中和热的比较相同点不同点反应物的量生成物的量放热反应△H<0;单位为kJ/mol可燃物为1mol生成水为1mol不一定为1mol不一定为1mol二、能源1、定义就是能提供能量的自然资源,包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。 2、作用能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。 20.4年63.1年92.4年3、能源形势化石燃料:煤、石油、天然气 解决的办法 :开源节流;即开发新能源,节约现有能源,提高能源的利用率。 措施:科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的利用率。4、新能源新能源:太阳能、氢能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物能。风 能氢能潮汐能生物能太 阳 能地 热 能核能 核燃料蕴藏有如此巨大的能量,所以越来越受到人们的重视能量释放2500吨煤
燃烧1千克铀235
裂化优点:污染小,储藏大,成本低,特别是
释放能量大核能 利用氢燃烧时放出的热量作为能源:
2H2+O2─→2H2O+115.6kcal氢的燃烧热大约是汽油燃烧热的 倍3反应产物是水,对环境没有污染,所以人们把氢称作干净能源目前液氢已用作火箭燃料;液氢或储氢合金贮存的氢气已用作汽车燃料氢能地球接收的太阳能
(一年)74万亿吨煤
燃烧能量特点:极为丰富,又是清洁的、可再生的能源各国都在研究利用太阳能的问题!太阳能光能→热能太阳炉太阳灶 用于风帆助航、风力提水、农副产品加工、风力发电、风力致热等风能是一种流动空气产生的动能全球风能 被利用1%人类对能源的全部要求利用为牧区、海岛、哨所、高山气象站及偏远地区提供生活、生产用电风能挥发成分含量高,易于着火燃烧,但体积
松散,能量密度低太阳能通过光合作用以生物的形态储存的能量林产品下脚料、薪柴、秸秆、人畜粪便、水生作物、沼气和城市生活、生产中的废弃物等研究方向: 定义:种类:特点:(1)转换成气体燃料和液体燃料(2)改进燃烧装置,提高燃烧热效率生物能地热能 : 地球内部包含的热能,火山爆发、地震和温泉都是地热能的表现形式。地球内部放出(一小时)热 量6000吨优质煤
燃烧一般用于温室、育秧、育种、养鱼(见彩图利用地热养鱼)并将地下天然蒸汽和热水用于生产和生活。地热能 潮汐能 : 由潮汐涨落所产生的位能和
动能称为潮汐能 主要用作水磨、水车、农副产品机械的动力和发电用途:潮汐能几种新能源优缺点的比较能源优缺点优点缺点能量巨大、取之不尽,用之不竭,无污染,不需开发和运输成本较高,稳定性差燃烧热值高,来源广泛,无污染储存、运输困难能量巨大,无污染不稳定性,成本较高资源丰富,无污染,开发成本低受地域限制较大
一、选择题
1.农作物收割后留下大量秸杆,下列有关秸杆的处理方法错误的是( )
A .做饲料???????B.造纸???????C.制沼气???????D.就地焚烧
2.从人类生存的环境考虑,未来用于汽车的理想燃料是( )
A.氢气????????B.天然气???????C.煤??????????D.石油
3 .提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获取利用方便、使用安全高效,且对环境不产生负面影响的新能源是( )
A.核能????????B.太阳能??????????C.氢能???????? D.地热能[随堂练习]DAB4 . 要节约现有能源,还要研究开发新能源。新能源是指 ( )
①氢能? ②太阳能? ③风能? ④水能? ⑤地热能? ⑥潮汐能? ⑦电能
A.①②④⑦???????????????????? B.①②③⑤??????????????
C.③④⑤⑥?????????????? D.①②③⑤⑥ 5. “西气东输”是开发大西北的一项重大工程,输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃料,该气体的主要成分是 ( )
A.CO??????? B.H2??????????C.O2???????D.CH4D ?D ?[课外作业]
1、预习课本下一小节的内容
2、课外查阅我国新能源的开发状况。第三节 化学反应热的计算一、盖斯定律
二、反应热的计算
在化学科研中,经常要通过实验测定物质在发生化学反应时所放出或吸收的热量。但是某些物质的反应热,由于种种原因不能直接测得,只能通过化学计算的方式间接获得。在生产中,对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用,也需要反应热计算 。 一、盖斯定律1840年,瑞士化学家盖斯(G.H.Hess)通过大量实验事实证明,不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。这就是盖斯定律。
看下面的图理解盖斯定律某人从山下A到达山顶B,无论是翻山越岭攀登而上,还是坐缆车直奔山顶,其所处的海拔都高了300m
即山的高度与A、B点的海拔有关,而与由A点到达B点的途径无关
这里的A相当于反应体系的始态,B相当于反应体系的终态.山的高度相当于化学反应的反应热用能量守恒定律论证盖斯定律先从始态S变化到到终态L,体系放出热量(△H1<0),然后从L到S,体系吸收热量(△H2>0)。
经过一个循环,体系仍处于S态,因为物质没有发生变化,所以就不能引发能量变化,即△H1+△H2≡0盖斯定律在科学研究中的重要意义有些反应进行得很慢
有些反应不容易直接发生
有些反应的产品不纯(有副反应发生)
这些都给测量反应热造成了困难
利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来C(s)+ ? O2(g)=CO(g)因为C燃烧时不可能完全生成CO,总有一部分CO2生成,因此这个反应的ΔH无法直接测得,请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案计算该反应的ΔH。
提示(1) C(s) + O2(g) = CO2(g)
△H1=-393.5 kJ/mol
(2) CO(g) + ?O2(g) = CO2(g)
△H3=-283.0 kJ/mol△H1= △H2+ △H3
△H2 = △H1- △H3
= -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol
C (s) + ? O2 (g) = CO (g)
△H=-110.5 kJ/mol
同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”。已知:P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s); = -2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);
= -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式
_________________________________。
1、热化学方程式同乘以一个数时,反应热数值也必须同乘以该数值;
2、热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减;
3、将一个热化学方程式颠倒时, △H的符号也要随之改变注意要点二、反应热的计算有关热化学方程式的计算
【例1】25℃、101kPa时,使1.0 g钠与足量的氯气反应,生成氯钠晶体并放出17.87 kJ的热量,求生成1 mol氯化钠的反应热。【解】Na(s) + ? Cl2(g) == NaCl(s)
17.87 kJ / 1g × 23 g / mol = 411 kJ / mol
答:生成1 mol NaCl的反应热为-411 kJ / mol 变式练习
CH4 (g) + 2O2(g)= CO2 (g) + 2H2 O (l);
△ H= -Q1 KJ/mol
2H2(g)+O2(g) = 2H2 O (g);
△ H= -Q2 KJ/mol
2H2(g)+O2(g) = 2H2 O (l);
△ H=- Q3 KJ/mol
常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标况),经完全燃烧恢复常温,放出的热为:0.4Q1+0.05Q3有关燃烧热的计算
【例2】乙醇的燃烧热△H=-1366.8 kJ/ mol,在25℃、101kPa时,1 kg 乙醇充分燃烧后放出多少热量?【解】n(C2H5OH)= 1000 g / 46g/mol
=21.74mol
1 kg C2H5OH燃烧后产生的热量:
1366.8 kJ/ mol× 21.74mol=2.971 ×104kJ
答:1 kg C2H5OH燃烧后放出2.971 ×104kJ的热量。
已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为:

据此判断,下列说法正确的是( )
A. 由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
B. 由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高;
C. 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D. 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高A①C(s ,石墨)+O2(g)= CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
②C(s ,金刚石)+O2(g)= CO2(g) △H2=-395.0kJ/mol在100 g 碳不完全燃烧所得气体中,CO占1/3体积,CO2占2/3体积,且
C(s) +1/2O2(g) = CO(g); = -110.35 kJ/mol
CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g); = -282.57 kJ/mol
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( )
392.92 kJ B. 2489.44 kJ
C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJC应用盖斯定律的计算
【例3】已知下列反应的反应热为
⑴ CH3COOH (l) + 2O2(g) == 2CO2(g) + 2H2O(l)
△H1= -870.3 kJ/mol
⑵ C(s) + O2 (g) == CO2(g)
△H2= -393.5 kJ/mol
⑶ H2(g) + ? O2(g) == H2O(l)
△H3= -285.8 kJ/mol
试计算下述反应的反应热:
2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) == CH3COOH (l) 【解】分析各方程式的关系,知
将方程式按2[⑵ + ⑶] - ⑴组合得上述反应方程式
即:△H = 2[△H 2 + △H3] - △H1
△H =2[(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol)]
-(-870.3kJ/mol)
= - 488.3kJ/mol
答:反应2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) == CH3COOH (l)
反应热为- 488.3kJ/mol
练习题1、火箭发射时用肼N2H4(l)作燃料,NO2作氧化剂,反应生成N2和H2O(l),查课本第7面上相关数据写出该反应的热化学方程式。
N2 (g) + 2O2 (g) = 2NO2 (g)
△H = +68 kJ/mol
N2H4(l) + O2 (g) = N2(g) +2 H2O(l)
△H = - 622kJ/mol
N2H4(l) + NO2 (g) = 3/2 N2(g) +2 H2O(l)
△H =-622kJ/mol –( 68kJ/mol )/2
=-656kJ/mol2、将煤转化为水煤气的主要反应为:
C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) .已知:
C (s) + O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
H2(g) + ? O2(g) = H2O(g)
△H2=-242.0kJ/mol
CO(g) + ? O2(g) = CO2(g)
△H3=-283.0kJ/mol
⑴写出制取水煤气的热化学方程式.C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)
△H=+110.5kJ/mol⑵比较反应热数据可知,1mol H2和1mol CO完全燃烧放出的热量之和比1mol C (s)完全燃烧放出的热量( )。
甲同学据此认为“煤炭燃烧时加用量水可以使煤炭燃烧时放出更多的热量”。
乙同学根据盖斯定律通过计算,认为“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧煤放出的热量一样多”。
你的观点呢?
乙同学是怎样计算的?你能重现乙的计算过程吗?多乙同学的计算过程:
C (s) + H2O(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) △H1
C (s)+H2O(g)+O2(g) → CO(g)+ H2(g)+O2(g) △H2
CO(g)+H2(g)+O2(g) →CO(g)+H2O(g)+1/2O2(g) △H3
CO(g)+H2O(g)+1/2O2(g) →CO2(g)+H2O(g)
△H4
则有: △H1 = △H2+△H3+ △H4
反应热计算的常见题型:
1、化学反应中物质的量的变化与反应能量变化的定量计算。
2、理论推算反应热:
依据:物质变化决定能量变化
(1)盖斯定律

(2)通过已知热化学方程式的相加,得出新的热化学方程式:
设计合理路径
路径1总能量变化等于路径2总能量变化物质的叠加,反应热的叠加反应热的计算依据1)热化学方程式与数学上的代数方程式相似,可以移项同时改变正负号,各项的化学计量数包括△H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数;
2)根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其△H相加或相减,得到一个新的热化学方程式;
3)可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×燃烧热;4)根据反应物中化学键断裂所吸收的能量与形成生成物中的化学键所放出的能量, △H =反应物中的化学键断裂所吸收的能量和-生成物中的化学键形成所放出的能量和;
5)根据反应物和生成物的总能量计算
△H =E生成物-E反应物作业:
课本P14 3、5、6
[课外作业]
1、预习课本下一章的内容
2、课外了解盖斯定律的发现过程。章节复习网络建构1、化学反应中的能量变化1)放热反应(△H<0)断裂化学 形成化学
键吸收的 < 键放出的
总能量 总能量反应 生成
物总 >物总
能量 能量贮存在物质
内部的能量
转化为热能2)吸热反应(△H > 0)断裂化学 形成化学
键吸收的 >键放出的
总能量 总能量反应 生成
物总 <物总
能量 能量热能转化为物
质内部的能量
储存起来2、热化学方程式热化学方程式定义:能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式书写1)注聚集状态2)化学计量数可整数也可分数3)注温度、压强4)标出△H 的数值、符号和单位应用:反应热计算的依据3、能源能源化石能源包括:煤、石油、天然气缺点:蕴藏量有限,不能再生,利用率低,无污染环境措施:开源节流新能源包括:太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能生物质能等特点:资源丰富,可以再生,没有污染或污染很轻专题要点1、热化学方程式的正误判断1)检测△H 符号的正误
2)检查是否注明物质的聚集状态
3)检查△H 的数值与化学计量数是否对应
4)特殊反应热
A热化学方程式与燃烧热的热化学方程式
燃烧热的热化学方程式限制可燃物为1mol,而热化学方程式不限制各反应物的物质的量
B同素异形体与热化学方程式
书写时要标明物质的状态和名称2、反应热的大小与计算利用盖斯定律比较反应热的大小
(1)同一反应生成物状态不同
A(g)+B(g)=C(g) △H 1<0
A(g)+B(g)=C(l) △H 2<0
则有△H 2 < △H 1(2)同一反应反应物状态不同
S(g)+O2(g)=SO2(g) △H 1<0
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H 2<0
则有△H 1 < △H 2课本第十四页作业参考答案1、解:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H= - 393.5kJ/mol2.5molC完全燃烧放出的热量为:
Q=2.5mol×(-393.5kJ/mol)= - 983.8kJ答:2.5molC完全燃烧放出983.8kJ的热量。2、解:H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) △H= - 285.8kJ/mol欲使H2完全生成液态水得到1000kJ的热量,需要氢气的物质的量:
1000kJ÷285.8kJ/mol=3.5mol答:需要氢气的物质的量为3.5mol。4、解:设甲烷的燃烧热为△H
CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l)△H=16g/mol×(-55.6kJ)÷1g= - 889.6kJ/mol答:甲烷的燃烧热为889.6kJ/mol 。16g/mol △H
1g -55.6kJ3、解:设S的燃烧热为△H
S (s) + O2(g) = SO2(g)△H=32g/mol×(-37kJ)÷4g= - 296kJ/mol答:S的燃烧热为296kJ/mol 。32g/mol △H
4g -37kJ5、解:(1)求3.00molC2H2完全燃烧放出的热量Q
C2H2(g) + 5/2 O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l)△H=26g/mol×(-99.6kJ)÷2.00g= - 1294.8kJ/mol
Q=3.00mol×1294.8kJ/mol=3884.4kJ26g/mol △H
2.00g -99.6kJ(2)从第4题可知CH4的燃烧热为889.6kJ/mol,
与之相比,燃烧相同物质的量C2H2放出的热量多。6、解:根据题意可知反应(3)减反应(1)和(2)可得一氧化碳和水作用转化为氢气和二氧化碳的反应
因此有:
△H = △H 3 - △H 1 - △H 2
= -394kJ/mol – (-111kJ/mol) – (-242kJ/mol)
= - 41kJ/mol
答:一氧化碳和水作用转化为氢气和二氧化碳的反应热为- 41kJ/mol