化学反应中的热量
化学反应中的能量变化
反应物的总能量高 放 热 反 应
生成物的总能量高 吸 热 反 应 反应物的总能量低
生成物的总能量低
3、化学反应中热量变化的原因:
放热反应: 反应物的总能量>生成物的总能量 吸热反应: 反应物的总能量<生成物的总能量
二、热化学方程式
1、定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学 方程式。
例1、2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l); △H=- 571.6 kJ/mol 表示: (1)反应物和生成物的种类; (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。 每2mol 氢气与1mol 氧气反 应生成2mol 水,放热571.6 千焦。
2-2-2 燃料燃烧释放的热量
一、燃料燃烧释放的热量 表2-4 几种燃料的热值
物质
热值 /kJ/g
天然气 石油
煤炭
氢气
甲醇
约56
约48量相同的不同燃料,完全燃烧后 放出的热量不相等?燃料燃烧中释放的能量从何 而来?
1、化学反应热效应的实质 拆开化学键:吸收热量; 形成化学键:放出热量。 吸热反应 吸热 > 放热 当 放热反应 吸热 < 放热 [ 交流与讨论 ] 计算 2H2+O2=2H2O 反应中的能量 变化.
(2)H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H =- 286 kJ/mol
[思考2]为什么聚集状态不同,热量值不同? (1)2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l);△H =- 572kJ/mol
(2)2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g);△H =- 484 kJ/mol
活动与探究 【实验 1】向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的 镁条,加入5mL2mol/L盐酸,用手触摸试管外壁, 有什么感觉? 【实验2】在100mL小烧杯中加入约20g经研磨的 氢氧化钠晶体 [Ba(OH)2· 8H2O] ,然后加入约 10g 氯化铵晶体,用玻璃棒搅拌,使之充分混合。用 手触摸烧杯外壁,反应混合物的温度有什么变化?
化学反应中的热量变化
写出下列反应的热化学方程式。 (1)1mol硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出296kJ 热量 (2)9g铝与足量氯气化合生成固体氯化铝,放出热量 274.2kJ (3)10g CaCO3分解吸收热量17.56kJ (4) 4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出37kJ热 量
3、下列说法正确的是(
你见过化学反应中伴随着的 能量转化吗?能举例说明吗?
镁条的燃烧
闪电时产生氮氧化物
专题2 化学反应与能量转化
第二单元 化学反应中的热量
学习目标
•了解放热反应、吸热反应的定义及判断 •掌握热化学方程式的书写 •能够从宏观和微观两个角度分析化学反 应中的能量变化并能够进行计算
所有化学反应均伴随着热量变化 A + B = C
如何用化学用语表示放热反应和 吸热反应?
二、热化学方程式
1.定义:表明反应放出或吸收的热量的化学 方程式叫热化学方程式。
观察与比较
氢气燃烧的化学方程式:2H2 + O2 == 2H2O
氢气燃烧的热化学方程式
① 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ② H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H =-571.6 kJ •mol- 1 △H =-285.8 kJ •mol- 1
C.2H2(g)+O2(g) === 2H2O(l) △H=- 571.6 kJ/mol
D.C(s) + O2(g) === CO2(g) △H= + 393.5 kJ/mol
3、热化学方程式C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g); △H =+131.3kJ/mol表示( C)
A.碳和水反应吸收131.3kJ能量 B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢 气,并吸收131.3kJ热量 C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化 碳气体和氢气,并吸热131.3kJ D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热 131.1kJ
化学反应中的热量
问题探究二:
请想一想:从化学反应的本质分析一个化学反 应是放热反应还是 吸热反应取决于什么?
宏观:化学反应中能量变化的原因
—反应物与生成物总能量的相对大小
能 量 生成物总能量高
释 放 能 量 吸 收 能 量
反应物总能量低
能 量 反应物总能量高
练习1
• 关于吸热反应和放热反应,下列说法错误 的是( AB ) A.需要加热才能进行的化学反应一定是吸热 反应 B.放热反应在常温下一定能发生 C.吸热反应在常温下不一定不能发生 D.反应物的总能量高于生成物的总能量时, 发生放热反应
练习: 2、下列热化学方程式书写正确的是
C
A.2SO2 + O2 ==== 2SO3 △H=- 196.6 kJ/mol
生成物总能量低
反应进程
反应进程
放热反应: 反应物总能量>生成物总能量 吸热反应: 生成物总能量>反应物总能量
微观:化学反应的本质
旧键断裂和新键形成 旧键断裂 吸 收 能量, 新键形成 放 出 能量。
吸热反应: 断键吸收 的能量>成键放出的能量
放热反应: 断键吸收 的能量<成键放出的能量
化学反应中能量变化原因 ( 1 )宏观:化学反应中,化学反应中能 量变化主要取决于反应物的总能量和生 成物的总能量的相对大小。 ( 2 )微观:化学键的断裂和形成是化学 反应中能量变化的主要原因。
H2(g) +1/2 O2(g) =H2O(g)
3、热化学方程式书写原则 a.标明物质的状态,气态g 、液态l 、固态s 、溶 液aq ;可不标反应条件 b .放热:△H是负值,吸热为△H是 正值 。 c.热化学方程式中各物质前的化学计量数不表 示分子个数,只表示物质的量,因此可以是整数 或简单分数。 d.对于相同物质的反应,当化学计量数不同 时,其△H 也 不同,即△H 的值与计量数成 正比。
化学反应中的能量变化焓与热量的计算
化学反应中的能量变化焓与热量的计算在化学反应中,能量变化是一个重要的物理量,用来描述反应中的能量转化情况。
能量变化可以通过焓来表示,而热量则是能量的一种体现方式。
本文将介绍如何计算化学反应中的能量变化焓以及相应的热量。
1. 反应焓的定义与表达式在化学反应中,焓(enthalpy)是描述系统热力学性质的一个重要参量。
化学反应中的焓变化(ΔH)定义为反应前后系统的焓差,即产物的焓减去反应物的焓。
ΔH = H(产物) - H(反应物)焓可以通过热容(C)和温度(T)来计算,其中热容表示单位温度变化时系统吸收或释放的热量。
2. 焓变的计算方法化学反应的焓变可以根据反应物和产物的反应焓进行计算。
相应的计算方法有两种:(1) 根据物质的化学计量比来计算焓变。
这种方法通过将反应物和产物的焓乘以化学计量比来计算反应的焓变。
例如,对于化学反应:aA + bB → cC + dD焓变可以表示为:ΔH = cH(C) + dH(D) - aH(A) - bH(B)(2) 使用热化学方程式计算焓变。
这种方法通过已知的热化学方程式和相应的焓值来计算焓变。
例如,对于形成反应(formation reaction):C(graphite) + O2(g) → CO2(g)可以使用已知的焓值来计算焓变。
假设已知的焓为:ΔH(C(graphite)) = 0 kJ/molΔH(O2(g)) = 0 kJ/molΔH(CO2(g)) = -393.5 kJ/mol则焓变为:ΔH = ΔH(CO2(g)) - [ΔH(C(graphite)) + ΔH(O2(g))]3. 热量的计算热量是能量的一种体现方式,在化学反应中热量的计算可以通过焓变来得到。
根据热力学第一定律,能量守恒,热量的计算可以使用以下公式:q = ΔH其中,q表示热量,ΔH表示焓变。
热量的单位通常使用焦耳(J)或千焦(kJ)。
在实际应用中,常使用摩尔焓变和摩尔热量来计算热量。
化学反应中的热量变化
表2-3 某些共价键的键能
共价键 键能/kJ·mol-1 共价键 键能/kJ·mol-1
专题2 化学反应与能量变化
第二单元 化学反应中的热量 化学反应中的热量变化
你知道吗?归纳
化学反应
能量转化方式
镁条的燃烧
化学能转化为光能和热能
石油气的燃烧
化学能转化为光能和热能
闪电时产生氮氧化物 电能转化为化学能
原电池放电
化学能转化为电能
高温冶炼铁
热能转化为化学能
实验1. 镁条和盐酸反应
现象: 试管内有气泡产生, 镁条逐渐溶解, 试管 外壁温度升高.
含义:1molC(固体)与 1molO2(气体)完全反应,生成 1molCO2气体,放出393.6kJ热量。
书写热化学方程式注意事项:
(1)反应物和生成物要标明其聚集状态,用g、l、s分 别代表气态、液态、固态。
(2)用△H注明反应热(△H>0表示吸热, △H<0表示放 热,单位:KJ·mol-1)
化学计量数只表示物质的量,可用分数
思考: 同一反应的△H与哪些因素有关?
反应物系数和各物质的聚集状态
C、CO、CH4完全燃烧的热化学方程式可以分别 表示为
C(s) + O2(g) 2CO(g) + O2(g)
CO2(g) △H=- 393.6 KJ •mol-1 2CO2(g) △H=- 565.2 KJ •mol-1
反应方程式: Mg + 2H+ === Mg2+ + H2↑ 结论: 该反应是放热反应.
化学反应中的热量sk
化学反应中的热量各位老师,大家好,我是今天的××号考生,我说课的题目是《化学反应中的热量》第1课时的内容。
接下来我将以教什么、怎么教、为什么这么教为思路,结合本节课的内容特点和学生的年龄特征,从以下几个方面开始我的说课。
(过渡:教材是连接教师和学生的纽带,在整个教学过程中起着至关重要的作用,所以,先谈谈我对教材的理解。
)一、教材分析《化学反应中的热量》苏教版高中化学必修2专题2第二单元的内容,第1课时主要介绍了化学能与热能的相互转化,分析了化学能转化为热能的本质原因,并结合化学键内容了解了化学反应中吸收或放出热量的计算方法及表示方法。
同时在课堂内容设置上,让学生在实验探究中认识和感受化学能与热能之间相互转化及其研究过程,学会定性地研究化学反应中热量变化的科学方法。
(过渡:教师不仅要对教材进行分析,还要对学生的情况有清晰明了的掌握,这样才能做到因材施教,有的放矢,接下来我将对学情进行分析。
)二、学情分析关于化学反应与能量之间的关系,学生在初中化学中已经有所了解,在他们的生活经验中也有丰富的感性认识。
本节教学内容就是让学生在学习物质结构初步知识之后,从本质上认识化学反应与能量的关系。
(过渡:根据新课程标准、教材特点和学生实际,我确定了如下教学目标:)三、教学目标【知识与技能】1.通过生产和生活中的一些实例,了解化学能可以转化为热能、电能、光能等。
2.通过实验得出吸热反应和放热反应的概念。
3.能够正确书写热化学方程式,能够从化学键的角度说出化学反应中有能量变化的原因。
【过程与方法】1.通过实验探究培养实验能力、观察能力和分析、归纳的能力。
2.通过活动与探究方式,小组合作交流意识得到提高。
【情感态度与价值观】在进行化学实验的过程中感受化学实验带来的乐趣,提高学习化学的兴趣。
(过渡:根据新课标要求与教学目标,我确定了如下的重难点:)四、教学重难点【重点】热化学方程式的书写【难点】化学反应吸、放热与化学键之间的关系(过渡:科学合理的教学方法能使教学效果事半功倍,达到教与学的和谐完美统一。
化学反应中热量变化
二、反应热
1、定义:化学反应过程中放出或吸收 的热量 2、符号:△H
3、放热反应:△H为“-”或△H<0
吸热反应:△H为“+” 或△H>0 4、单位:kJ/mol
?
疑问
为什么有的反应放出热量,而有的 反应吸收热量?
水能、化学能变化对比示意图
• 图1将水由低处抽向高处需提供能量
都需要。 它与只消只放需耗由热略的反、微能应吸 加量物热用的无就于总关能断能,引量
⑤ 怎样高效、清洁地体利燃用料煤以炭雾?状喷出,以增 ⑥ 怎样提高固体和液大体燃燃料料与的空燃气烧的效接率触?面
高效清洁利用煤炭的重要途径 煤的气化(水煤气或干馏煤气)
将焦炭在高温下与水蒸气反应,则得到CO和H2
C(s) + H2O(g)
高温 CO(g) +
H煤2(g的) 液化
练习:简要说明使煤炉中的煤充
分燃烧所应采取的措施。
打打打开开炉炉门
燃烧时要有足 够多的空气
门
在在开煤煤炉饼门饼上上打打孔孔或或将将煤做煤成做煤成块煤块
燃料与空气 要有足够大
巩固练习
1、下列燃料中不属于化石燃料的是 ( ) A、煤 B、石油 C、水煤气 D、天然气
2、下列燃料的燃烧,不会污染空气的是 ( ) A、无铅汽油 B、含铅汽油 C、煤 D、氢气
△H:表示反应体系所含化学能的变化量
化 反应物 学 能
高
放出能量 放热反应
△H为“”
生成物 低
反应过程
△H:表示反应体系所含化学能的变化量
化 学 能
反应物
生成物 高 吸收能量 吸热反应
△H为“+” 低
反应过程
化学键与化学反应中的能量变化
化学反应中的能量变化与热量
化学反应中的能量变化与热量化学反应是指原子、离子或分子之间发生的变化,产生新的物质和能量的过程。
在化学反应中,能量会发生变化,这种变化可以通过热量的转移来衡量。
本文将探讨化学反应中的能量变化与热量。
一、能量变化的概念能量是物质存在的一种形式,可以存在于不同的形式,例如热能、化学能、机械能等。
在化学反应中,化学键的形成和断裂导致了能量的吸收或释放,从而引起能量的变化。
能量的变化可以用化学反应的焓变(ΔH)来表示。
二、化学反应中的热量变化热量是指物体的内部能量的传递,它是一种能量的形式。
在化学反应中,热量的变化可以通过测定反应物和产物之间的温度变化来确定。
当化学反应释放热量时,温度将升高;反之,吸收热量时,温度将降低。
三、化学反应的热量变化与焓变焓变表示化学反应过程中的热量变化,可以是吸热反应(ΔH>0)或放热反应(ΔH<0)。
吸热反应是指反应过程中吸收了热量,而放热反应则是指反应过程中释放了热量。
化学反应的焓变取决于反应物和产物之间的化学键的形成和断裂。
在化学键形成的过程中,需要输入能量;而在化学键断裂的过程中,会释放能量。
因此,化学反应的焓变可以通过化学键的能量差来计算。
四、热化学方程式热化学方程式是用来表示化学反应过程中的热量变化的方程式。
它通常采用以下形式:反应物1 + 反应物2 + ... → 产物1 + 产物2 + ... + 热量热量的符号(正负号)表示了反应过程中的放热或吸热特性。
例如,当热量为正时,表示反应为吸热反应;而热量为负时,表示反应为放热反应。
五、化学反应中的能量变化与热化学方程式的应用热化学方程式可以用来预测化学反应的热量变化。
通过实验测定反应物和产物的物质的量,以及温度的变化,可以计算出焓变。
这些数据可用于热化学方程式中的热量值。
利用热化学方程式,可以计算出化学反应的焓变,从而了解反应过程中的能量变化。
这对于理解化学反应的热力学性质非常重要,也对于工业生产和能源利用有着重要的意义。
化学反应中的热量教案
化学反应中的热量教案教案标题:化学反应中的热量教学目标:1. 理解化学反应中热量的概念和基本原理。
2. 掌握测量和计算化学反应中的热量变化的方法。
3. 理解热量变化对化学反应速率和平衡的影响。
4. 能够分析和解释化学反应中的热量变化现象。
教学内容:1. 热量的定义和单位。
2. 热量的传递方式:传导、对流、辐射。
3. 热量变化的测量方法:焓变、燃烧热、反应热。
4. 热力学定律:热力学第一定律和第二定律。
5. 热量变化对化学反应的影响:速率变化、平衡位置变化。
教学步骤:引入:1. 利用一个生活中的例子引发学生对热量的思考,如燃烧、烹饪等。
2. 引导学生思考热量与化学反应之间的关系。
知识讲解:1. 介绍热量的定义和单位,以及热量的传递方式。
2. 解释热量变化的测量方法,如焓变、燃烧热、反应热,并进行实例分析。
3. 介绍热力学定律,包括热力学第一定律和第二定律,并解释其在化学反应中的应用。
案例分析:1. 提供一个化学反应的案例,如酸与碱的中和反应,引导学生分析其中的热量变化。
2. 让学生通过实验测量该反应的热量变化,并进行计算和比较。
3. 引导学生思考热量变化对该反应速率和平衡位置的影响,并进行讨论。
巩固练习:1. 提供一些化学反应的方程式,要求学生计算其热量变化。
2. 设计一些情境问题,让学生分析其中的热量变化现象,并解释原因。
总结:1. 对本节课学习的内容进行总结,强调热量在化学反应中的重要性。
2. 激发学生对热量变化的进一步思考,如热量与环境保护、能源利用等的关系。
拓展延伸:1. 鼓励学生自主学习与研究热量变化在其他化学反应中的应用。
2. 提供相关的实验和研究课题,让学生进行深入探究。
教学评估:1. 课堂参与度:观察学生在课堂讨论和实验中的积极参与程度。
2. 练习与作业:检查学生对热量变化计算和分析的掌握程度。
3. 个人或小组项目:评估学生在拓展延伸中的研究能力和成果。
教学资源:1. PowerPoint演示或白板笔记,用于知识讲解和案例分析。
化学反应中的热量变化
1molH2分子中 的化学键断裂时需 吸收436.4kJ的能量 吸收 的能量
1molCl2分子中的化学键 断裂时需吸收242.7kJ的能量 断裂时需吸收 的能量
2molHCl分子中的化学键形成时要释 分子中的化学键形成时要释 放431.8kJ/mol×2mol=863.6kJ的能量 × 的能量
向一支试管中放入用砂纸打磨光亮 的镁条,加入5 mol/L盐酸 盐酸, 的镁条,加入5 mL 2 mol/L盐酸,用 手触摸试管外壁,有什么感觉? 手触摸试管外壁,有什么感觉? Mg+2HCl=MgCl2+H2
实验2 氢氧化钡 实验2 氢氧化钡与氯化铵反应 向小烧杯中加入约20g氢氧化钡晶体 烧杯中加入约2 再加入约10 10g 【 Ba(OH)2·8H2O 】 ,再加入约 10 g 氯化铵 晶体,用玻璃棒搅拌,使之充分混合, 晶体,用玻璃棒搅拌,使之充分混合, 用手触摸烧杯外壁, 感觉反应混合物的 用手触摸烧杯外壁, 感觉反应混合物的 温度有何变化? 温度有何变化?
Ba(OH)2· 8H2O + 2NH4Cl=BaCl2 +2NH3 +10H2O =
判断下列说法是否正确: 判断下列说法是否正确:
①浓硫酸稀释后温度升高,为放热反应 浓硫酸稀释后温度升高, ②硝酸铵晶体加入水中温度降低,为吸热反应 硝酸铵晶体加入水中温度降低, ③金属钠加入水后温度升高,为放热反应 金属钠加入水后温度升高,
思考: 思考:下列热化学方程式书写正确的是 C
A.2SO2 + O2 ==== 2SO3 △H=-196.6 kJ/mol . - B.H2(g)+1/2O2(g)=== H2O (g) △H=-241.8 kJ . - C.2H2(g)+O2(g) === 2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol . - D.C(s) + O2(g) === CO2(g) △H= +393.5 kJ/mol .
化学反应中的能量变化计算
化学反应中的能量变化计算化学反应中的能量变化是一个重要的研究领域,对于了解反应过程的热力学特征以及优化化学反应具有重要意义。
本文将介绍化学反应中能量变化的计算方法。
一、热量变化的计算方法化学反应中的热量变化,通常用焓变(ΔH)来表示。
焓是系统在常压下的内能与对外界做的功之和,可以通过实验测量反应物与生成物的温度变化来计算。
化学反应的热量变化由以下公式给出:ΔH = q / n其中,ΔH为焓变,q为实验测得的热量变化,n为反应物或生成物的摩尔数。
二、标准反应焓的计算方法标准状态下的反应焓(ΔH°)是指在常压、恒温下,1mol参与反应物质生成反应物所放出或吸收的热量。
标准反应焓可以根据化学方程式及标准物质的标准反应焓计算得出。
ΔH° = Σ(nfΔH°f- nrΔH°r)其中,nf为生成物的摩尔系数,ΔH°f为生成物的标准反应焓;nr 为反应物的摩尔系数,ΔH°r为反应物的标准反应焓。
三、能量守恒定律在化学反应中的应用能量守恒定律指出在封闭系统中,能量不会从系统内部转移到外部或从外部转移到系统内部,能量只能在系统内部进行转化。
在化学反应中,根据能量守恒定律,可以应用以下公式计算焓变:ΔH = ΔH° + ΔE其中,ΔH为焓变,ΔH°为标准反应焓,ΔE为系统内部能量变化。
四、化学反应中的热力学计算化学反应的热力学计算广泛应用于工业生产和实验室研究。
根据热力学定律和实验数据,可以计算出反应的热力学参数,如反应熵变(ΔS)和反应自由能变(ΔG)。
ΔS = Σ(nfSf- nrSr)其中,nf为生成物的摩尔系数,Sf为生成物的摩尔熵;nr为反应物的摩尔系数,Sr为反应物的摩尔熵。
ΔG = ΔH - TΔS其中,ΔG为反应的标准自由能变,T为反应的温度。
五、小结通过热量变化的计算,可以了解化学反应中的能量变化情况。
标准反应焓的计算方法可以根据化学方程式和标准物质的数据计算得到。
化学反应中的热力学变化与热量变化
化学反应中的热力学变化与热量变化一、热力学基本概念1.温度:表示物体冷热程度的物理量,单位为摄氏度(°C)。
2.热量:在热传递过程中,能量从高温物体传递到低温物体的过程,单位为焦耳(J)。
3.内能:物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和,单位为焦耳(J)。
4.热力学第一定律:能量守恒定律,即一个系统的内能变化等于外界对系统做的功加上系统吸收的热量。
5.热力学第二定律:熵增原理,即在一个封闭系统中,熵总是趋向于增加,表示为自发过程中熵的总量增加。
二、化学反应的热力学变化1.反应热:化学反应过程中放出或吸收的热量,分为放热反应和吸热反应。
2.反应焓变:化学反应过程中系统的焓变化,用ΔH表示,单位为焦耳(J)。
3.标准摩尔焓:在标准状态下(25°C,101KPa),1摩尔物质所具有的焓,单位为焦耳/摩尔(J/mol)。
4.反应的熵变:化学反应过程中系统的熵变化,用ΔS表示,单位为焦耳/开尔文(J/K)。
5.吉布斯自由能:表示在恒温恒压条件下,系统进行自发变化的能力,用ΔG表示,单位为焦耳(J)。
6.化学反应的平衡常数:表示在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物和反应物的浓度比值的乘积,用K表示。
三、热量变化与化学反应1.放热反应:化学反应过程中释放热量的现象,如燃烧、金属与酸反应等。
2.吸热反应:化学反应过程中吸收热量的现象,如分解反应、碳与二氧化碳反应等。
3.热效应:化学反应过程中放热或吸热的现象,分为酸碱中和热、氧化还原热等。
4.热量计算:根据化学反应的化学方程式,计算反应物和生成物的焓变,从而确定反应的热量变化。
5.热量测定:利用量热计等实验装置,测定化学反应过程中的热量变化。
四、应用与实践1.热能转换:化学反应中的热量变化可用于热能转换,如热机、热水器等。
2.化学工业:化学反应的热量变化在化工生产中具有重要意义,如聚合反应、炼油等。
3.节能减排:通过研究化学反应的热量变化,实现能源的高效利用,降低环境污染。
课件:2.2.1 化学反应中的热量变化
若反应过程中,断开化学键所吸收的能量_____ 小于 形成化学键所放出的能量,即反应物的总能量大 放出 于生成物的总能量,则反应过程中_____能量。 不同的化学反应伴随发生的能量变化也不相同。 许多化学反应中伴随着热量的放出或吸收。
因此,H2 燃烧生成水蒸气时,反应为放热,生 成1 mol 水蒸气放出热量930 kJ-(436+249) kJ =245 kJ。 共价键的键能:拆开1 mol 气态物质中某种共价 吸收 键需要_____的能量,就是该共价键的键能,共 价键的键能_____,该共价键越牢固。 越大
探究整合应用
化学能与热能相互转化的探讨 化学反应都伴随着能量变化,通常表现为热量变 化。当反应物所具有的总能量大于生成物所具有 的总能量时,反应物转化为生成物的过程中,反 应体系就会向环境中放出热量,这是放热反应; 反之如果反应物具有的总能量小于生成物所具有 的总能量时,反应物需要吸收环境的能量才能转 化为生成物,这就是吸热反应。
1 H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol, 2 则: 1 H2O(l)===H2(g)+ O2(g) ΔH=+285.8 kJ/mol 2 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol 特别提醒:(1)热化学方程式既表明化学反应中 的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。 (2)无论热化学方程式中化学计量数为多少,ΔH 的单位总是kJ· -1(kJ/mol),但ΔH的数值与反 mol 应式中的化学计量数有关。
高温 △
点燃
3. 根据反应物和生成物的相对稳定性判断。 由稳定 物质生成不稳定物质需吸热;反之,需放热。 有些化合反应不一定是放热反应, C+CO2===== 如 2CO 是吸热反应。 加热条件下进行的反应不一定是 △ 吸热反应,如 Fe+S====FeS。 反应条件与反应的热 量变化没有必然关系。
化学反应中的热量(公开课课件)
CaCO3(s)==CaO(s) + CO2(g) △H= + 178.5kJ/mol
【例】 250C ,1.01×105Pa下,1g 硫粉在氧气中充分 下 热量, 燃烧放出 9.36kJ热量,写出硫燃烧的热化学方程式。 热量 写出硫燃烧的热化学方程式。
写化学方程式: 写化学方程式:S + O2 = SO2 标聚集状态: s 标聚集状态:S (s) + O2 (g) = SO2 ( g ) g 计算热量:1 mol 硫粉在氧气中充分燃烧放出热量 计算热量: 299.52 kJ 表示吸热, 注明 △H:△H>0表示吸热 △H<0表示放 单位 : 表示吸热 表示放 单位:kJ/mol
3、常见的放热反应、吸热反应 常见的放热反应、
所有的燃烧反应: 所有的燃烧反应:
放热 反应
酸碱中和反应: 酸碱中和反应: 大多数化合反应: 大多数化合反应: 金属与酸反应: 金属与酸反应: 铵盐与碱反应: 铵盐与碱反应:
吸热 反应
大多数分解反应: 大多数分解反应: H2+CuO==Cu+H2O C+CO2==2CO CO+CuO==Cu+CO2
【观察与思考】化学方程式与热化学方程式有什么不同? 观察与思考】化学方程式与热化学方程式有什么不同 化学方程式 CaCO3===CaO + CO2
高温
C + O2===CO2
点燃
热化学方程式 CaCO3(s)==CaO(s) + CO2(g) △H= + 178.5kJ/mol C(s)+ O2(g)==CO2(g) △H= - 393.6kJ/mol
3、热化学方程式表示的意义 、
化学方程式的反应热量
化学方程式的反应热量化学方程式的反应热量指的是化学反应中释放或吸收的热量。
化学反应是指物质之间发生变化,形成新的物质的过程。
而热量的释放或吸收则是由于化学键的形成或断裂所引起的。
本文将通过介绍反应热量的计算和应用来探讨化学方程式的反应热量。
首先,我们来了解一下什么是反应热量。
反应热量是指在标准状态下,化学反应进行时释放或吸收的热量。
它的单位通常是焦耳(J)或千焦(kJ)。
反应热量可以分为两种情况:放热反应和吸热反应。
当化学反应释放热量时,称为放热反应;当化学反应吸收热量时,称为吸热反应。
反应热量的计算需要了解化学方程式中物质的摩尔数以及相关的热化学数据。
热化学数据是指不同物质在标准状态下的热力学信息,通常以标准摩尔生成焓(△H)的形式给出。
△H表示生成一摩尔化合物所释放或吸收的热量。
例如,对于以下反应方程式:2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)我们可以根据反应方程式和相应的热化学数据来计算该反应的反应热量。
在这个例子中,我们可以利用以下热化学数据:H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) △H = -285.8 kJ/mol根据反应方程式,我们知道反应生成了两摩尔的水,所以反应的反应热量可以通过下面的计算公式来得到:反应热量 = 反应物的摩尔数 ×△H在这个例子中,反应热量可以计算如下:2 mol H2O(l) × (-285.8 kJ/mol) = -571.6 kJ因此,这个反应是放热反应,释放了571.6 kJ的热量。
除了利用△H计算反应热量外,还可以利用热效应实验来测定反应热量。
热效应实验是指通过测量反应体系的温度变化来确定反应热量。
具体而言,可以利用量热计来测量反应前后体系的温度变化,从而计算出反应热量。
这种方法通常适用于溶解反应或中性化反应等实验室条件下进行的反应。
反应热量在化学工业中有着广泛的应用。
首先,反应热量可以用来评估化学反应的热效应。
化学反应中的能量变化与热量计算
化学反应中的能量变化与热量计算化学反应是指物质之间发生的物质变化过程,包括化学键的形成和断裂。
在化学反应中,始末状态的能量差被称为能量变化,而这种能量变化可以通过热量计算来进行衡量和描述。
1. 能量变化的概念能量变化指的是化学反应前后,反应物和生成物之间能量的差异。
在化学反应中,物质的化学键会断裂和形成,此过程中伴随着能量的吸收或释放。
能量变化可以是热量的吸收或放出,也可以是其他形式的能量转化,如光能、电能等。
2. 热量与化学反应热量是一种能量形式,指的是物体由于温度差异而传递的能量。
在化学反应中,热量的吸放与化学键的形成和断裂有密切关系。
当产生新的化学键时,化学反应会放出热量,称为放热反应;反之,当断裂旧的化学键时,化学反应会吸收热量,称为吸热反应。
3. 热量计算的方法热量计算是通过测定反应物和生成物之间的热量变化来进行的。
常用的热量计算方法有以下几种:A. 火焰燃烧法:利用火焰的热量将反应物转化为生成物,并通过测量反应前后的温度差来计算热量变化。
B. 热容量法:将反应物和生成物溶解在一定体积的溶液中,测量反应前后溶液的温度变化,再通过热容量计算反应物和生成物之间的热量变化。
C. 火力发电法:通过将反应物和生成物参与火力发电的过程,利用燃烧产生的热量驱动发电机转动,通过测量发电机输出的电能来计算热量变化。
4. 能量守恒定律与热量计算根据能量守恒定律,在化学反应中,吸收的热量与放出的热量之和应该等于零。
也就是说,反应物吸收的热量应该等于生成物放出的热量。
因此,在进行热量计算时,需要将反应物的热量变化与生成物的热量变化进行相互比较和校正。
5. 热量计算在化学工程中的应用热量计算在化学工程中具有重要的应用价值。
通过对反应物和生成物之间的热量变化进行准确的测量和计算,可以帮助工程师在设计和操作化工过程中进行能量平衡和热量控制。
同时,热量计算还可以用于预测和改进化学反应的效率和产量。
总结:化学反应中的能量变化与热量计算是研究化学变化过程中能量转化的重要内容。
化学反应过程中的热量变化计算
化学反应过程中的热量变化计算一、热量变化的概念1.放热反应:在化学反应过程中,系统向周围环境释放热量的现象。
2.吸热反应:在化学反应过程中,系统从周围环境吸收热量的现象。
3.热量变化:反应物和生成物之间的能量差,用ΔH表示。
二、热量变化的计算方法1.标准生成焓:在标准状态下,1mol物质生成时的热量变化,用ΔH°表示。
2.反应焓变:反应物和生成物焓变的差值,ΔH = ΣΔH°(生成物) -ΣΔH°(反应物)。
3.热量变化计算公式:ΔH = q(products) - q(reactants),其中q表示反应物和生成物的热量。
三、热量变化的单位1.焦耳(J):国际单位制中能量和热量的单位。
2.千卡(kcal):常用单位,1kcal = 4184J。
3.兆焦(MJ):大型能源单位,1MJ = 10^6J。
四、热量变化的实际应用1.燃烧反应:燃料燃烧时,放出的热量可用于发电、供暖等。
2.化学动力学:反应速率与温度、浓度等条件有关,热量变化是影响因素之一。
3.热力学循环:如卡诺循环、布伦塔诺循环等,热量变化是循环效率的关键因素。
五、注意事项1.热量变化与反应物和生成物的状态有关,要考虑温度、压力等因素。
2.在计算热量变化时,要注意反应物和生成物的化学计量数。
3.热量变化具有方向性,放热反应不能转化为吸热反应,反之亦然。
化学反应过程中的热量变化计算是化学热力学的基本内容,掌握热量变化的概念、计算方法和实际应用对于中学生来说至关重要。
通过学习热量变化,我们可以更好地理解化学反应的本质,以及能量在化学反应中的转换和传递。
习题及方法:1.习题:某放热反应的热量变化为-5.4kJ/mol,若2.8g的该反应物完全反应,释放出多少热量?解题思路:首先计算反应物的物质的量,然后根据热量变化和物质的量关系计算释放的热量。
n(反应物) = m/M = 2.8g / (反应物的摩尔质量)释放的热量 = n(反应物) × ΔH = 2.8g / (反应物的摩尔质量) × (-5.4kJ/mol)2.习题:在标准状态下,1mol氧气生成时放热285.8kJ,求1mol臭氧在标准状态下生成时的热量变化。
苏教版化学必修二2.2 化学反应中的热量(解析版)
第二单元、化学反应中的热量化学反应中的热量变化1.化学反应中的能量变化 (1)化学反应的基本特征都有新物质生成,常伴随着能量变化及发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象。
①能量的变化主要表现为热量的放出或吸收。
②在化学反应中,反应前后能量守恒。
(2)反应热①含义:在化学反应中放出或吸收的热量通常叫做反应热。
②符号与单位:反应热用符号ΔH 表示,单位一般采用kJ·mol -1。
2.放热反应与吸热反应 (1)化学能与热能转化的实验探究 ①镁与盐酸反应②Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 晶体反应由上述实验可知,化学反应都伴随着能量变化,有的放出能量,有的吸收能量。
(2)放热反应:有热量放出的化学反应; 吸热反应:吸收热量的化学反应。
[特别提醒] 需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应(如炭的燃烧),不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应[如Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应]。
3.化学反应中能量变化的原因(1)从化学键角度分析化学反应中的能量变化①请根据下列信息分析氢气燃烧生成水蒸气时,为什么会发生能量变化?从给出的信息可知,在化学反应过程中,反应物分子中旧键断裂需吸收能量,生成物分子中新键形成放出能量。
断裂1 mol H 2和12 mol O 2中化学键吸收的能量总和为436_kJ +249_kJ =685_kJ 。
形成1 mol H 2O 中的共价键释放的能量为930_kJ 。
因此反应放出的能量大于(填“大于”或“小于”)吸收的能量,故该反应放出能量。
②化学反应中的能量变化可以用右图形象地表示出来:a.若E1>E2,反应吸收能量;b.若E1<E2,反应放出能量。
(2)从物质总能量高低角度分析化学反应中的能量变化①从物质内部能量分析化学反应过程:化学反应的过程可看作“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等形式释放出来,或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。
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吸热反应一定需要加热吗?不一定
氯化铵晶体和氢氧化钡反应是吸热反应,但不需 加热
放热反应一定不要加热吗? 不一定
燃烧是放热反应,但需要加热到着火点
1、下列说法中正确的是
总能量
B、吸热反应一定要加热 C、放热反应不需要加热
(
)
A、放热反应的反应物总能量高于生成物的
D、焦炭在高温下与水蒸气的反应是吸热反应
化学必修2
专题2.化学反应与能量转化
第二单元
化学反应中的热量
化学反应中的热量变化
化学能转化为光能、 热能
结论:
化学反应伴随 着能量的变化
镁条的燃烧 电能转化为化学能
化学能转化为热能
闪电时产生氮氧化物
2
活动与探究
实 验 实验现象 结论
1、用镊子取2段镁条放 试管外壁 放出热量 入试管中,加入约2mL 发热 稀盐酸; 2、在塑料袋中加入适 量氯化铵晶体和氢氧化 钡晶体,充分混合
所以化学反 应中总伴随 着能量的变 化
反应热△H
=反应物断键吸收的总能量+生成物成键放出的总能量
放热反应: △H <0
吸热反应:△H>0
热
化
学
方
程
式
(1)定义:用来表明反应所放出或吸 收的热量的化学方程式。
(2)意义: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热量变化。
1、标明聚集状态(g:气体、l液体、s:固体)
发冷
吸收热量
1、放热反应
2、吸热反应 ⑴定义:吸收热量的化学 反应。 ⑵原因:反应物的总能量 <生成物总能量
⑴定义:有热量放出的化 学反应。 ⑵原因:反应物的总能量 >生成物总能量
常见的放热反应和吸热反应
所有的燃烧反应 C+
点燃 O2 = CO2
放热反应
酸碱中和反应 金属与酸反应 大多数化合反应
练一练
2.下列说法错误的是( B ) A.热化学方程式各物质前的化学计量数不表 示分子个数只代表物质的量 B.热化学方程式未注明温度和压强时,Δ H 表示标准状况下的数据 C.同一化学反应,化学计量数不同,Δ H值 不同,化学计量数相同而状态不同,Δ H值也不相 同 D.化学反应过程所吸收或放出的热量与化学 计量数成正比
讨论:用化学键的观点来分析化学反应的本质
是什么?
H2
H—H
断 开
吸 收 热 量
+
Cl2
Cl —Cl
断 开
吸 收 热 量
== 2HCl
形 放 出 · + · Cl → H · · · · ·
· ·
化学反应的本质:
旧键断裂,吸收热量。 新键形成,放出热量。
(3)计量数仅代表物质的量,可使用分数或小数。
(4)计量数和Δ H成正比。
(5)需注明温度和压强(在101kPa和25℃可不注明)
练一练 已知在101kPa、25℃条件下, 1g氢气燃烧生 成液态水放出142.9kJ的热量,则反应的热化学 方程式为( )
D
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); ΔH=142.9kJ/mol B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ;ΔH=+571.6kJ/mol C.2H2+O2=2H2O ;△H=-571.6kJ/mol D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ;ΔH=571.6kJ/mol
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g); △H=+178.5KJ· mol-1
2、反应热,表示能量的变化,单位是KJ·mol-1
高温
CaCO3= CaO+CO2
3、“+”表示反应吸热,“-”表示反应放热
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l); 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);
△H=-85.8kJ/mol △H=-171.6kJ/mol
Q2 和 Q3 的关系是 ( Q3<Q2 )
盖斯定律
在化学科学研究中,常常需要知道物质在 发生化学反应时的反应热,但有些反应的反应 热很难直接测得,我们怎样才能获得它们的反 应热数据呢?
根据实验只能测得一下数据: C(s) + O2(g) ═ CO2(g) ;△H1=-393.5 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) ═ CO2(g) ;△H2=-283.0 kJ/mol 如何得到C(s) + 1/2O2(g) ═ CO(g)的反应热 △H3 ?
练一练
(1)H2(g)+ 1O2(g) == H2O(g) ; ΔH=-Q1kJ/mol 2
(2)2H2(g)+O2(g)== 2H2O(l) ; ΔH=-Q2kJ/mol (3)2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) ; ΔH=-Q3kJ/mol 则Q1和Q3 的关系是( Q3 = 2Q1 )
HCl+NaOH=NaCl+H2O Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
CaO+H2O=Ca(OH)2
铵盐与强碱的反应的反应
吸热反应
大多数的分解反应 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑ 电离反应 高温
C + H2 O CO + H2 高温 C + CO2 = 2CO
你知道吗
镁条的燃烧 放热 高温煅烧石灰石 吸热 氧化钙与水的反应 放热 盐酸和氢氧化钠溶液反应 放热
化学计量数与△H之间存在正比关系 不注明通常表示101KPa和25℃,不是常温常 压下的反应要注明反应的温度和压强
书写热化学方程式注意事项
(1)注明反应物、生成物状态(g:气体、l:液体、 s:固体), 一般不写反应条件。 (2)反应放出或吸收的热量用ΔH表示, ΔH<0 表示反应放热, ΔH>0表示反应吸热,单位是 kJ •mol-1
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)
;
△H= -565.2 kJ/mol
;△H= -889.6kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O (l)
完全燃烧相等物质的量的上述物质,放出热量的大小顺序为
CH > C > 4 ———————————————————————— CO
练一练
书写下列热化学方程式
1、1gH2燃烧时,生成液态,同时放出 142.9KJ的热量。写出该反应的热化学方程式。
2、已知每1mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液 体水时将放出1366.8KJ热量,写出该反应的热化 学方程式。
练一练
C、CO、CH4完全燃烧的热化学方程式可以分别表示为:
C(s) + O2(g) === CO2(g) ; △H= -393.6 kJ/mol