1、第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量 電化學(xué)基礎(chǔ),第1講 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),1.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)與判斷 2.反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算,本講概要,1.焓變、反應(yīng)熱 4.蓋斯定律 2.熱化學(xué)方程式 5.能源 3.中和熱和燃燒熱,1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化及相關(guān)概念 2.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)與判斷 3.蓋斯定律及其應(yīng)用,一、焓變、反應(yīng)熱 1化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與特征,(1)實(shí)質(zhì)：_ 的斷裂和_的形成。 (2)特征：既有_變化，又有_變化。 (3)能量轉(zhuǎn)化形式通常有熱能、光能和電能等，但主要表現(xiàn)為熱量的變化。,(1)焓(H):用于描述物質(zhì)_的物理量。 (2)焓變(H) H_。單位Jmol1或kJmol1。 (3)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系

2、對(duì)于_條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則有如下關(guān)系：_。,2焓變,3反應(yīng)熱：指當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定_下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所_,或 _的熱量，通常用符號(hào)Q表示，單位Jmol1或kJmol1。,吸收,放出,溫度,HQp,等壓,H(生成物)H(反應(yīng)物),所具有能量,能量,物質(zhì),生成物化學(xué)鍵,反應(yīng)物化學(xué)鍵,4能量變化的原因,反應(yīng)物,舊化學(xué)鍵斷裂,新化學(xué)鍵生成,吸收能量E1,釋放能量E2,E1 E2，為_(kāi) 反應(yīng)， H= _ _、H _0,E1 E2，為_(kāi)反應(yīng)， H= _ _ 、H _0,5反應(yīng)熱的測(cè)定 (1)儀器： (2)原理：QCm(T2T1),吸熱,E1,E2,放熱,E1,E2,

3、二、熱化學(xué)方程式 1定義：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。 2意義：熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1，表示在 _。,298K時(shí)，2mol氣態(tài)氫氣與1mol氣態(tài)氧氣完全反應(yīng)生成2mol,液態(tài)水，放出571.6kJ的能量,3熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟,三、中和熱和燃燒熱,放熱,1,1,25、101kPa,1,稀溶液,kJmol1,酸堿中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)，都放出57.3 kJ的熱量嗎？,四、蓋斯定律 1內(nèi)容 對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變都

4、是一樣。 即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的_和_有關(guān)，而與_無(wú)關(guān),2.意義：間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。,始態(tài),終態(tài),反應(yīng)的途徑,H1,H2,A,B,H1,H2,3應(yīng)用,H1aH2,H1H2,HH1H2,五、能源 1概念：能提供_的自然資源。 2發(fā)展階段:_時(shí)期_能源時(shí)期_時(shí)期。 3分類 (1)化石燃料 種類：_、_、_。 特點(diǎn)：蘊(yùn)藏量有限，且_再生。,不能,天然氣,石油,煤,多能源結(jié)構(gòu),化石,柴草,能量,4能源問(wèn)題 (1)我國(guó)目前使用的主要能源是_，它們的蘊(yùn)藏量有限，而且不能再生，最終將會(huì)枯竭。 (2)化石燃料的大量使用帶來(lái)嚴(yán)重的_問(wèn)題。,(2)新能源 種類：_、_、_、_、_和_等。 特點(diǎn)

5、：資源豐富，_再生，沒(méi)有污染或污染很小。,環(huán)境污染,化石燃料,可以,生物質(zhì)能,海洋能,地?zé)崮?風(fēng)能,氫能,太陽(yáng)能,書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式,衛(wèi)星發(fā)射可用肼（N2H4）作燃料， 0.5mol液態(tài)N2H4在氧氣中燃燒，生成N2和H2O（g），放出267kJ熱量。,【示例導(dǎo)悟】,寫(xiě)出下面的熱化學(xué)方程式,1.寫(xiě)反應(yīng)，要配平。,N2H4 + O2 = N2 + H2O,2,2.標(biāo)狀態(tài)，要規(guī)范。,3.注H，要謹(jǐn)慎（單位、正負(fù)、與計(jì)量數(shù)成比例等）,(g),(l),(g),(g),H534kJmol1,【典例1膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于未來(lái)的運(yùn)載火箭和空間運(yùn)輸系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得101 kPa時(shí)，1 mol

6、 H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ的熱量；1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是()。 A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol1 BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1 CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1 DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1,B,【能力對(duì)接】,D,反應(yīng)物,生成物,E1,E2,H=H（生成物）-H(反應(yīng)物）,H=E1（斷鍵吸）-E2(成鍵放）

7、,H0,【典例2】 已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱： CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l) H870.3 kJmol1 C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1 2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l) H488.3 kJmol1 請(qǐng)寫(xiě)出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式 _。,【應(yīng)用2】 在298 K、100 kPa時(shí)，已知： 2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H1 Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H2 2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3 則H3與H1和H2間的關(guān)系正確的是()。 AH3H12H2 BH3H1H2 C

8、H3H12H2 DH3H1H2,A,對(duì)于放熱反應(yīng)來(lái)說(shuō)，HQ kJmol1，雖然“”僅表示放熱的意思，但在比較大小時(shí)要將其看成真正意義上的“負(fù)號(hào)”，即放熱越多，H反而越小。如：,1同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時(shí),A(g)B(g)=C(g) H10 A(g)B(g)=C(l) H20 因?yàn)?C(g)=C(l)H30 則 H3H2H1 所以 H2H1,2同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí),S(g)O2(g)=SO2(g)H10,H2,H1,C(g),C(l),則H1H2,S(s)O2(g)=SO2(g)H20,3兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比,C(s)O2(g)=CO2(g)H10 C(s)O2(g)=CO(g)H2

9、0 根據(jù)常識(shí)可知CO(g)O2(g)=CO2(g)H30 又因?yàn)镠2H3H1 所以H2H1,比較反應(yīng)熱大小時(shí)，很容易認(rèn)為放熱越多，反應(yīng)熱越大，而反應(yīng)熱放熱為負(fù)值，吸熱為正值，所以吸熱反應(yīng)的反應(yīng)熱一定比放熱反應(yīng)大，對(duì)放熱反應(yīng)，放熱越多，反應(yīng)熱越小，解題時(shí)一定要區(qū)分是比較反應(yīng)熱還是比較反應(yīng)中放熱的多少。,【典例3】比較下列反應(yīng)或過(guò)程中的熱量或反應(yīng)熱的相對(duì)大小。 (1)已知：H2(g)O2(g)=H2O(g) H1a kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJmol1 H2(g)O2(g)=H2O(l)H3c kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJmo

10、l1 則a、b、c、d間的大小關(guān)系為_(kāi)。,(2)若向三份等體積0.100 0 molL1 NaOH溶液中分別加入稀醋酸，濃H2SO4，稀硝酸至恰好完全反應(yīng)，則上述過(guò)程中的焓變H1、H2、H3的大小關(guān)系為_(kāi)。 (3)已知膽礬溶于水時(shí)，溶液溫度降低。在室溫下將1 mol無(wú)水硫酸銅制成溶液時(shí)，放出熱量為Q1 kJ，而膽礬分解的熱化學(xué)方程式是CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)HQ2 kJmol1，則Q1與Q2的大小關(guān)系為_(kāi)。,2ab2cd,H1H3H2,Q2Q1,解析(1)由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且H2O(g)=H2O(l)H2cd。 (2)由于CH3COOH電離吸熱，濃H2SO4

11、稀釋時(shí)放熱，故有H1H3H2。 (3)根據(jù)題意可得如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：,故有：HQ2 kJmol1Q1 kJmol10， 即：Q2Q1。,1反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)：物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱的關(guān)系 2H的符號(hào)：比較反應(yīng)熱的大小時(shí)，不要只比較H數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。 3參加反應(yīng)物質(zhì)的量，當(dāng)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)相同時(shí)，參加反應(yīng)物質(zhì)的量越多放熱反應(yīng)的H越小，吸熱反應(yīng)的H越大。 4反應(yīng)的程度：參加反應(yīng)物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大。,【應(yīng)用3】(2013西安二檢)如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()。,A反應(yīng)過(guò)程(1)的熱化學(xué)方程式為A2(g)B2(g)=C(g) H1Q1kJm

12、ol1 B反應(yīng)過(guò)程(2)的熱化學(xué)方程式為C(g)=A2(g)B2(g) H2Q2 kJmol1 CQ1與Q2的關(guān)系：Q1Q2 DH2H1,C,Hold住考向,1(2012大綱全國(guó)，9)反應(yīng)ABC(H0)分兩步進(jìn)行：ABX(H0)，XC(H0)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是()。,考向1 化學(xué)反應(yīng)中能量變化及相關(guān)概念,D,2(2012江蘇化學(xué)，4)某反應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是()。,C,A該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B催化劑能改變?cè)摲磻?yīng)的焓變 C催化劑能降低該反應(yīng)的活化能 D逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化

13、能,考向2 熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)與判斷,(2)25 、101 kPa下： 2Na(s)O2(g)=Na2O(s) H1414 kJmol1 2Na(s)O2(g)=Na2O2(s) H2511 kJmol1 則： 25 、101 kPa下 Na2O2(s)2Na(s)=2Na2O(s)H317 kJmol1,(1)H2O的電子式是_。 (2)反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是_ _。 (3)斷開(kāi)1 mol HO鍵與斷開(kāi)1 mol HCl鍵所需能量相差約 為_(kāi)kJ，H2O中HO鍵比HCl中HCl鍵(填“強(qiáng)”或 “弱”)_。,H115.6 kJmol1,31.9,強(qiáng),2用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。 反應(yīng)A