第一节化学反应与能量的变化.ppt
第一章 化学反应与能量,第一节 化学反应与能量的变化,从物质的角度：,有新物质生成,从微粒的角度：,原子重新组合的过程,从化学键的角度：,旧键的断裂和新键的形成,从能量的角度:,释放或贮存能量的过程,化学反应的本质,一、焓变 反应热,1、反应热,恒(等)压过程：反应前后压强不变，体积改变 （敞口、针筒、活塞）。,在化学反应过程中放出或吸收的热量,恒(等)容过程：反应前后体积不变，压强改变 （密闭容器、体积不变容器）。,2、焓变,焓（H）：热力学状态函数。,焓变(H)：在一定条件下(恒压)的反应热 生成物与反应物的焓值差。,焓变符号：H,焓变单位：kJ/mol,测量条件：恒压下，一般为敞口容器中,“+”:吸热，环境对体系做功自身能量增加 “”:放热，体系对环境做功自身能量减少,3、反应热产生的原因,化学反应过程中能量变化示意图,H0,H0,小结：,能量守恒定律,H（生成物）H（反应物）H,H0为吸热反应,H0为放热反应,E（生成物） E（反应物）能量由“低到高”,E（生成物） E（反应物）能量由“高到低”,吸热反应和放热反应：,有热量放出的化学反应叫做放热反应,把吸收热量的化学反应叫做吸热反应,（1）从物质所具有的能量角度,旧化学键断裂：吸热 新化学键形成：放热,（2）从化学键的角度,H=436+243431×2= 183 kJ/mol,H=184.6 kJ/mol（实验值）,理论值：,4、常见吸热反应与放热反应,放热反应,放出热量的化学反应。H为“”或H 0,常见放热反应：中和反应 燃烧反应 活泼金属与酸反应 大多数化合反应,吸热反应,吸收热量的化学反应。H为“+”或H 0,常见的吸热反应： 大多数分解反应 某些金属氧化物的还原反应 C+CO2 C+H2O Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl,1.已知断开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量，断开1mol O2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1mol HO键要放出463 kJ的能量，试说明2H2+ O2 = 2H2O中的能量变化。,H=436×2+496463×4=-484kJ/mol,练习：,2、1molC与1molH2O(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。,131.5,3、拆开 lmol HH键、lmol NH键、lmolNN键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为 ，1mol H2生成NH3的反应热为 。,-92KJ/mol,-30.7KJ/mol,N2 + 3H2 = 2NH3,二、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。,热化学方程式书写要点,需注明反应的温度和压强,如在25、101KPa下进行的反应， 可不注明温度和压强,应注明反应物和生成物的状态,气体用g；液体用l；固体用s；溶液用aq,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H1=-Q1kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2=-Q2kJ/mol,化学计量数表示物质的量，而不是分子个数。,化学计量数可以是整数，可以是分数。,化学计量数与H成正比，当化学计量数 不同时，其H不同,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，,H=-285.8kJ/mol,右端标注热量数值和符号， H：吸热用“+”，放热用：“”。,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，H=-571.6kJ/mol,1、已知在25，101kpa下，1gC8H18(辛烷) 燃烧生成CO2和液态水时放出48.40kJ热量， 表示上述反应的热化学方程式正确的是( ) AC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) H=-48.40 kJ·mol-1 BC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H=-5517.60 kJ·mol-1 CC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H=+5517.60 kJ·mol-1 DC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H=-48.40 kJ·mol-1,B,2、1克甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放出热量55.625KJ，试写出热化学方式。,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=- 890 kJ/mol,3、常温下14克CO在足量氧气中充分燃烧， 放出141.3KJ热量，写出该热化学方程式。,CO(g) + 1/2O2(g)=CO2(g) H=- 282.6 kJ/mol,4、比较Q1和Q2的大小、 H1和H2的大小,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，H1=-Q1kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，H2=-Q2kJ/mol,Q1Q2,H1 H2,注意：热量比较比数值， H比较带符号,练习：比较Q1和Q2的大小、H1和H2的大小,S(g)+O2(g)=SO2(g) H1=-Q1 kJ/mol S(s)+O2(g)=SO2(g) H2=-Q2 kJ/mol,Q1Q2,H1 H2,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H1=-Q1kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2=-Q2kJ/mol,Q1Q2,H1 H2,（由气态水变成液态水要放出热量）,注意：,对于可逆反应， 当反应逆向进行时，其反应热与正反应的数值相等，符号相反。,其反应热是指反应物完全转变成生成物放出或吸收的热量。,6、已知：C(s)+O2(g) = CO2(g) H=-393.5 kJ/mol 要获得1000kJ 热量，需燃烧多少克碳？,7、已知：S(s)+O2(g)=SO2(g) H=-290.6 kJ/mol求1.6g硫燃烧成为SO2气体， 放出多少热量？,三、中和反应反应热的测定,1、中和热,酸与碱反应生成1mol H2O时释放的热量 称中和热。,数值：稀溶液中，强酸和强碱中和时 H= 57.3kJ/mol,2、中和反应反应热的测定,原理：Q=mct,仪器及药品,实验步骤,实验步骤：,a、在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），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（或纸条），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，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。,b、用一个量筒量取50mL 0.5mol/L盐酸， 倒入 小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记录。 把温度计上的酸用水冲洗干净。,c、用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L氢氧化钠，并用温度计测量氢氧化钠的温度，记录。,d、把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒在外面），盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确量取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记录。,e、重复实验操作三次,如何提高中和热测定的准确度呢？,增强保温、隔热措施，减少实验过程中热量的损失。 不断搅动，使热量分散均匀 使用稀酸溶液和稀碱溶液，减少溶解热的干扰 使用强酸和强碱溶液，减少电离热效应的干扰,
