化学反应与能量变化能量计算.ppt
《化学反应与能量变化能量计算.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化学反应与能量变化能量计算.ppt(83页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、今朝鼓干劲六月荷香飘,08届高考化学第一轮复习,第八章 化学反应与能量,黄佩藩,07考纲要求5化学反应与能量(2)了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。(3)了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。(4)了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。(5)了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。(6)了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。(7)理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。,一、焓变 反应热,二、热化学方
2、程式,三、燃烧热与中和热,四、盖斯定律,五、反应热的计算,六、能源概述,1、定义:,化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。,2、符号:,H,3、单位:,kJ/mol,4、规定:,(1)反应体系的能量降低(即 放热反应),则H为“”;,(2)反应体系的能量升高(即 吸热反应),则H为“”;,即:,当H为“”(H0)时,为放热反应,当H为“”(H0)时,为吸热反应,通过此图大家还能发现这反应热H有什么规律?,化学反应中的能量变化,我们可以发现:其实,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
3、能量)E(生成物分子化学键形成时所释放的总能量),注意问题:P146 常见的放热反应、吸热反应 反应条件与能量变化,例 1:1molC与1molH2O(g)反应失成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。,例 2: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。,131.5,-92KJ/mol,-30.6KJ/mol,练习,二、热化学方程式,什么是热化学方程式?,表示参加反应物质的量和反应热的关
4、系的化学方程式,叫做热化学方程式。,请看以下两个例子,再思考!,问题:,意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。,通过以上两个例子,说明一下热化学方程式与一般的化学方程式的书写有什么不同?,(1)书写热化学方程式要注明反应的温度和压强,(为什么?)而常温、常压可以不注明,即不注明则是常温、常压。,(2)标出了反应物与生成物的状态:固体一s,液体一l,气体一g;(为什么要标出?),(3)写出了反应热,还注明了“”,“”,(4)方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。,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的值与计量数
5、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;化学计量数加倍时,其H也加倍。,例 题,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=-184.6KJ/mol,而这些书写也是对的,对,错,错,错,错,练习,已知1molH2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ热量,下列的化学方程式书写正确的是A、2SO2
6、+O2=2SO3 H=-196.6kJ/molB、H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=-241.8kJ/molC、H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=+285.8kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJ/molE、C(s)+O2(g)=CO2(g)H=393.5kJ/mol,写出下列反应的热化学方程式,课堂练习,1、1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g),需吸收68kJ的热量;2、2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s),放出314kJ热量;,N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+68kJ/mol,2Cu(s)+O2(
7、g)2CuO(s)H=-314kJ/mol,3、1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量,写出硫燃烧的热化学方程式。,4、4g CO在氧气中燃烧生成CO2,放出 9.6kJ热量,写出CO燃烧的热化学方程式。,S(s)+O2(g)SO2(g)H=-299.52kJ/mol,CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)H=-67.2kJ/mol,5、已知(1)H2(g)1/2O2(g)H2O(g)H1=a kJ/mol(2)2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2=b kJ/mol(3)H2(g)1/2O2(g)H2O(l)H3=c kJ/mol(4)2H2(g)O2(g)2H2O(l)H4=
8、d kJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是。A、ad0 C、2a=b0,C,6、在一定条件下,氢气和甲烷燃烧的化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=572 kJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=890 kJ/mol 由1mol 氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。,2066kJ,7.在一定条件下,氢气和丙烷燃烧的化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-2220 kJ/mol 5mol 氢气和
9、丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ,则氢气和甲烷的体积比为(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1,解:设H2、C3H8的物质的量分别为x,y,答:氢气和丙烷的体积比为 3:1 估算法、十字交叉法,x+y=5,(571.6/2)(x)+2220y=3847,V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1,x=3.75 mol,y=1.25 mol,1、各种物质都储存有化学能。不同的物质因组成不同、结构不同,所包含的化学能也不同。2.化学反应中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。3.化学反应中能量变化的主要原因是
10、:化学键的断裂和形成。断开反应物中的化学键要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。4.化学反应中能量变化,主要表现为热量的变化,也可以转化为电能、光能、声能等。*,小结:化学反应中能量变化与化学键的关系,【思考】1molS在空气中完全燃烧与在纯氧气中完全燃烧,哪种情况下放热更多?为什么?是不是违背能量守恒定律?,5、大多数分解反应 Ba(OH)28H2ONH4Cl CO2C 2CO 高温 C+H2O CO+H2 大多数化合反应 放热反应 燃烧 中和反应 活泼金属与水或酸的反应,高温,6、能量守恒定律 质量守恒定律,吸热反应,化学反应,能量守恒定律,能量能够由一种形式转变成另外一种形式,或者
11、由一个物体转移到另外一个物体上,但是在这个转变或者转移的过程中,能量的总量不变。,反应过程中总能量变化,反应物总能量,断键吸收能量,生成物总能量,成键放出能量,反应物总键能,反应过程中总能量变化,生成物总键能,反应吸热反应放热,物质稳定性与反应能量变化关系:,反应物,生成物,吸收能量,反应物总能量小(稳定),生成物总能量大(不稳定),吸热反应,三 燃烧热与中和热,前面我们学习了反应热,反应热可分为许多种,本节课我们重点对燃烧热和能源进行初步的研究。,一、燃烧热,1、定义:在25OC、101kPa时,l mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。,【思考】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同
12、?,答:燃烧放出的热量与物质的多少有关,燃烧的物质越多,放出的热量就越多,而燃烧热规定是1 mol的可燃物;研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态,而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。所以,不同量的同一物质完全燃烧,放出的热量可能不同,但燃烧热相等。,2、注意:研究条件:25,101 kPa反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量:1 mol研究内容:放出的热量。(H0,单位kJ/mol)在未有特别说明的情况下,外界压强一般指25,101 kPa.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:CCO2(g)、H H2O(l)、S SO2(g)、H
13、2 S SO2(g),4、有关燃烧热的计算,例1:10g硫磺在氧气中完全燃烧生成气态SO2,放出的热量能使500gH2O温度由18升至62.4,则硫磺的燃烧热为,热化学方程式为。(已知每克水温度每升高1 所需热量为4.18J),297 kJmol-1,S(s)O2(g)SO2(g)H297kJmol-1,3、研究物质燃烧热的意义了解化学反应完成时产生热量的多少,以便更好地控制反应条件,充分利用能源。,例2:0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学方程式为 已知;H2O(l)=H2O(g)H=44kJ/mol,则11.2
14、L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出热量是 kJ。,B2H6(g)3O2(g)B2O3(s)H2O(l)H2165 kJmol-1,1016.5,练习:下列式子能表示相应物质的燃烧热的是 A、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-890.31kJ/molB、2C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-224.0kJ/molC、C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-395.0kJ/molD、C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H=-1366.8kJ/mol,CD,二、中和热,1、定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应,生成1mol水时的反
15、应热。强酸和强碱反应,实质都是H+OH-=H2O,中和热都为 57.3kJ/mol 的热量(中学阶段我们只讨论强酸和强碱反应的中和热)。,2、注意:条件稀溶液(一般是指浓度均 1mol/L)若是浓溶液,则在中和时还要考虑溶液的稀释,此时除发生中和反应外,稀释过程也要放出热量,影响中和热的数值。,57.3kJ/mol 是指强酸与强碱反应生成1mol水时的中和热。,思考:若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中和反应,中和热也是57.3kJ/mol吗?为什么?,答:若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中和反应,中和热将小于57.3kJ/mol。因为:弱电解质反应时会不断电离,电离时要吸热;生成的盐会水解,水解也
16、要吸热。,限定的量是指生成1mol水,因此书写热化学方程式时,其它物质的化学计量数可用分数表示;中和反应都是放热反应,所以表达中和热时的H均为负值。如:NaOH(aq)+1/2 H2SO4(aq)=1/2 Na2SO4(aq)+H2O(l)H=57.3kJ/mol,【例】,【例】:强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)H=57.3KJ/mol,向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入下列物质:稀醋酸浓硫酸稀硝酸恰好完全反应时的热效应H1、H2、H3的关系正确的是 A:H1 H2 H3 B:H1 H3 H2 C:H3 H2 H1 D:H1 H3 H2,
17、D,例:已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=57.3kJ/mol,求下列中和反应中放出的热量。(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应 放出 kJ的热量。(2)用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应,放出 kJ的热量。,3、有关中和热的计算,28.65,28.65,4.中和热的测定实验用品仪器:大烧杯(500ml)、小烧杯(100ml)、温度计、量筒(50ml、2只)、环形玻璃搅拌棒、硬纸板或泡沫塑料板(有2孔)、泡沫塑料或碎纸条 盐酸(0.50mol/L)氢氧化钠溶液(0.55mol/L)实验步骤:具体见 P155计算公式:,中和热的准确值是57.3kJ/mol,分析上述
18、实验结果偏小的可能原因,1.塑料泡沫隔热效果差2.混合后搅拌不充分3.混合后过早读数4.混合时溶液外溅,问题讨论1.NaOH溶液为什么要过量?2.若将HCl改用CH3COOH测得结果将。为什么?3.若将HCl改用H2SO4,将NaOH改用Ba(OH)2,结果又如何?,小结:燃烧热和中和热的区别与联系,1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同反应物,燃烧热不同。,生成1mol水时放出的热量;强酸与强碱的中和热都约为57.3kJ/mol。,放热反应,H0;单位:kJ/mol,1mol可燃物,生成1mol水,四、盖斯定律,化学反应不管时一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。即:反应热只与物质的始
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化学反应 能量 变化 计算
链接地址:https://www.31ppt.com/p-6459809.html