高二化学--反应热焓变反应热与键能的关系
反应热和键能之间的关系
反应热和键能之间存在密切的关系。
反应热,也称为焓变,是指在一定温度下,化学反应从反应物到生成物所吸收或释放的热量。
反应热可以通过测量化学反应的热效应来计算。
而键能,是指化学键形成或断裂时所需或放出的能量。
键能的大小可以用来描述化学反应中化学键的能量变化。
反应热与键能之间的关系可以通过以下几点来理解:
1. **热效应与键能的关系**:当化学键形成时,会释放能量,键能会小于键断裂时所需的能量,即键能>键断裂能。
反之,化学键断裂时,需要吸收能量,键断裂能>键形成能,即键形成能<键断裂能。
化学反应的热效应就是这两个能量差值的代数和。
2. **反应热与键能的数值计算**:反应热可以通过测量化学反应的热效应来计算,热效应等于生成物的键能总和减去反应物的键能总和。
反之,键能也可以通过测量化学反应的热效应来得到,键能等于反应热除以反应物质的摩尔数。
3. **反应热与键能的实验测定**:通过实验测定化学反应的热效应和键能,可以比较它们的数值,从而评估化学反应的能量变化。
因此,反应热和键能之间存在着复杂而密切的关系,它们在描述和量化化学反应的能量变化方面发挥着重要作用。
高中化学知识点——化学反应与能量
高中化学知识点——化学反应与能量一.反应热焓变1.定义:化学反应过程中吸收或放出的能量都属于反应热,又称为焓变(ΔH),单位kJ/mol。
解释:旧键的断裂:吸收能量;新键的形成:放出能量,某一化学反应是吸热反应还是放热反应取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
吸热:吸收能量>放出能量;放热:吸收能量<放出能量。
2.化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系3.放热反应:放出热量的化学反应,(放热>吸热)ΔH<0;吸热反应,吸收热量的化学反应(吸热>放热)ΔH>0。
【学习反思】⑴常见的放热、吸热反应:①常见的放热反应有a燃烧反应b酸碱中和反应c活泼金属与水或酸的反应d大多数化合反应②常见的吸热反应有:a氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合发生反应bCO2+C=2COc大多数的分解反应⑵△H<0时反应放热;△H>0时反应吸热。
【概括总结】焓变反应热在化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时还伴有能量变化。
1.焓和焓变焓是与物质内能有关的物理量。
单位:kJ·mol-1,符号:H。
焓变是在恒压条件下,反应的热效应。
单位:kJ·mol-1,符号:ΔH。
2.化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。
任何化学反应都有反应热,这是由于在化学反应过程中,当反应物分子间的化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用,这需要吸收能量;当原子重新结合成生成物分子,即新化学键形成时,又要释放能量。
ΔH=反应物分子中总键能-生成物分子中总键能。
3.放热反应与吸热反应当反应完成时,生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小,决定化学反应是吸热反应还是放热反应。
(1)当ΔH为“-”或ΔH<0时,为放热反应,反应体系能量降低。
(2)当ΔH为“+”或ΔH>0时,为吸热反应,反应体系能量升高。
4.反应热思维模型:(1)放热反应和吸热反应(2)反应热的本质以H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=-186kJ·mol-1为例E1:E(H—H)+E(Cl—Cl);E2:2E(H—Cl);ΔH=E1-E2二.热化学方程式1.概念:能表示参加反应的物质变化和能量变化的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
2019年高二化学选修5三维设计化学反应原理课件第1章 第1节 第1课时 化学反应的反应热、焓变
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4.测定中和反应的反应热需注意的几个问题 (1)实验中要用强酸、强碱的稀溶液 ( 0.1~0.5 mol· L
-1
)。
(2)操作时动作要快,尽量减少热量的损失,使用绝热装置,避 免热量散发到反应体系外。 (3)测量盐酸的温度后,要将温度计上的酸冲洗干净后,再测量 NaOH 溶液的温度,避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测 量结果。
能量总和
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化学反应的反应热
1.概念:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所 释放 或 吸收 的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
2.符号:用 Q 表示,反应吸热时,Q 为 正值;反应放热时, Q 为负 值。
-1 -1 kJ· mol kJ· mol 3.单位: 或 。
有颜色变化的物质变化不一定是化学变化,如活性炭使红墨水退 色,C 项错误;碘升华吸收能量,故 D 项错误。 答案:A
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中和反应反应热的测定
1.主要仪器 用于测定反应热的仪器称为 量热计 ,由内、外两个筒组成, 内筒为 反应容器 ,外筒起 保温作用 。
2.原理 反应热的计算公式为 Q= -C(T2-T1) ,式中 C 代表体系的
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第 1 节 化学反应的热效应
第 1 课时
[课标要求] 1.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。 2.了解化学能与热能的相互转化。了解反应热、焓变的概念及表示方 法,了解焓变与反应热、物质的能量之间的关系。 3.了解定量测定反应热的基本原理和实验方法。
高中化学第一讲_化学反应与热能(解析版)A4
化学反应与热能辅导讲义一.焓变概念化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,在恒压条件下又称为焓变。
1.符号:H V 单位:kJ /mol 或1 k J mol -⋅ 2.反应热描述的是化学反应前后的热量变化 3.反应热描述的是一定温度下的热量变化4.任何化学反应都有反应热,表现为吸热反应或者放热反应 二.反应热产生的原因旧健断裂(分子原子)吸收能量,新健形成(原子分子)释放能量若E (放出)>E (吸收)——释放能量;若E (放出)<E (吸收)——吸收能量 三.化学键与化学反应中的能量变化知识图谱错题回顾化学反应与热能知识精讲1.反应物的能量(1E )>生成物的能量(2E ) 反应释放能量,为放热的反应 2.反应物的能量(1E )<生成物的能量(E 2) 反应吸收能量 ,为吸热的反应 3.旧键断裂吸收的能量(E 3)> 新键形成释放的能量E 4 反应吸收能量 ,为吸热反应4.旧键断裂吸收的能量(E 3)< 新键形成释放的能量E 4 反应释放能量 ,为放量反应四.吸热反应与放热反应的比较化学反应中的能量变化与键能变化及反应热的关系:反应物 (E 1)旧键断裂(吸吸能量E 3) 新键形成(释放能量E 4)生成物(E 2)反应热: H V ==生成物的总能量-反应物的总能量。
H V ==反应物的总键能-生成物的总键能五.热化学方程式1.定义:表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式。
2.意义:既能表示化学反应中的物质变化,又能表示化学反应中的能量变化.。
3.书写热化学方程式的要求:(1)要注明反应温度和压强(如不注明,则一般是指101kPa 25和℃)放热反应吸热反应表现形式或或为“+”能量变化 生成物的总能量低于反应物的总能量生成物的总能量高于反应物的总能量键能变化生成物总键能高于反应物总键能生成物总键能低于反应物总键能联系键能越大,物质能量越低,越稳定;反之 键能越小,物质能量越高,越不稳定。
112化学反应的焓变(学生版)-2022-2023学年高二化学讲义(沪科版2020选择性)
1.1.2 化学反应的焓变【教师】我们从说文解字开始今天的化学课。
仅从汉字的组成上,你能看出“氯”和“溴”的哪些物理性质?【学生】氯,绿色的气体;溴,有臭味的液体。
【教师】这是使用“会意造字法”造出的汉字,其特点是用两个或两个以上的字合并成一个汉字。
再比如,我们在有机化学上学习过“烷”、“烯”、“炔”,就是会意字:如果碳原子被氢原子完全饱和,则“烷”,如果氢原子少了,便是“烯”,如果氢原子更少,就“炔”了。
【学生】(有意思。
)【教师】请大家按照会意造字法,猜想一下“焓”是什么意思。
【学生】(讨论)火字旁,代表能量;“含”,是包含的意思。
焓,大概是“包含的能量”。
【教师】我们初步可以这么理解焓的意思。
物质的能量只有在变化时才能显示出来,这节课,我们就来研究《化学反应中的焓变》(板书)。
学习聚焦知识精讲知识点01 焓与焓变1.焓:是一种与内能有关的物理量,常用符号H表示。
2.焓变:一个化学反应在等压条件下由生成物和反应物的焓的差值叫焓变,常用符号ΔH表示,单位:kJ·mol1。
3.计算表达式(1)ΔH = 生成物的总能量反应物的总能量(2)ΔH =反应物的键能总和生成物的键能总和说明:焓是物质固有的属性,是不能测量的,但焓变是可测量的。
【即学即练1】由图分析,下列说法正确的是A.A→B+C和B+C→A两个反应吸收或放出的能量不等B.A→B+CΔH<0C.A具有的焓高于B和C具有的焓的总和D.A→B+CΔH>0,B+C→AΔH<0知识点02 反应热与焓变的关系1.反应热是某一反应过程中吸收或者放出的热量。
2.在等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变,因此常用ΔH表示反应热。
3.焓变与吸热反应和放热反应的关系(1)放热反应:反应体系向环境释放能量,反应体系的焓减小,ΔH为负值,即ΔH<0。
(2)吸热反应:反应体系从环境中吸收能量,反应体系的焓增大,ΔH为正值,即ΔH>0。
说明:对于放热反应,ΔH为负值,所以越“负”,即ΔH越小,表示放热越多。
111反应热焓变-2023-2024学年高二化学讲义分层练习(人教版2019选择性必修1)
第一章化学反应的热效应第一节反应热第1课时反应热焓变1.了解反应热的定义,知道化学反应、热效应与反应焓变之间的关系。
2.通过微观探析,认识宏观意义上的反应热与化学键的关系,以及反应热与反应物、生成物总能量的关系。
3.通过实验探究学会测定中和反应的反应热,初步学会测定化学反应反应热的实验方法,会分析测定反应热时误差产生的原因,并能采取适当措施减小实验误差,培养学生的创新意识。
知识点一、反应热及其测定1.反应热:在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
2.反应热测定(1)仪器:量热计(2)原理:根据体系的温度变化和有关物质的比热容来计算反应热。
3.中和反应反应热的测定(1)实验装置(2)实验测量数据①反应物温度(t1)的测量:用一个量筒量取50 mL0.50 mol·L1盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内筒中,盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度。
用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用;用另一个量筒量取50mL0.55mol·L1NaOH溶液,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度,取两温度平均值为t1。
②反应后体系温度(t2)的测量打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中,立即盖上杯盖,插入温度计,用搅拌器匀速搅拌。
并准确读取混合溶液的最高温度,并记录为t2。
③重复实验操作,记录每次的实验数据,取其平均值作为计算依据④实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液,其密度近似地认为都是1g·cm3,反应后生成的溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。
该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是 0.418(t2t1)kJ ,中和热为。
4.25℃和101kPa下,强酸的稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应生成1molH2O时,放出57.3kJ的热量。
知识点二、反应热与焓变1.化学反应产生反应热的原因:化学反应前后体系的内能发生了变化。
焓变-反应热
石墨、金刚石哪个更稳定?
一、反应热、焓变 从焓变角度看: ΔH=生成物的焓-反应物的焓
从能量角度看: ΔH=生成物能量-反应物能量
从键能角度看: ΔH=反应物总键能-生成物总键能
放热反应: 吸热反应:
ΔH<0或 ΔH为“-” ΔH>0 或ΔH为“+”
1.判断正误(正确打“√”号,错误打“×”号)。
2.从物质自身具有的总能量角度来看,对于一个 化学反应,反应物和生成物的总能量不相等。
能
量
反应物
能 量
生成物
生成物
反应物
反应过程(I)
反应过程(II)
说说:I和II哪个是放热反应,哪个是吸热反应?
能量的差值表示什么?
反应物的总能量高
放 热
反应体系 能量降低
生成物的总能量高
吸 热
反应体系 能量升高
2.化学反应中的能量变化,通常主要表现为_热__量___的变化。 对化学反应,以反应过程中放热或吸热为标准划分,分为放热 反应和吸热反应两种类型。有热量__放__出____的反应叫做放热 反应,需要___吸__收____热量的反应叫做吸热反应。
1.化学反应中为何有能量变化? 2.是不是所有的化学反应都有能量的变化?为什么?
• (2)由于键能Cl—Cl键>Br—Br键>I—I键,故H2 在Cl2中燃烧放热最多,在I2中燃烧放热最少。推 测键能F—F键>Cl—Cl键,故知H2在F2中燃烧放 热多。
4)根据反应类型或具体的化学反应判断。如所有的燃烧反应、 酸、碱中和反应都属于放热反应。
常见的吸热反应和放热反应 (1)常见的放热反应有: ①活泼金属与H2O或酸的反应,如 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑; ②酸碱中和反应,如 2KOH+H2SO4===K2SO4+2H2O;
高中化学化学反应的热效应知识点讲解
为放热反应,从图中可看出b放出热量更多,故ΔH2<ΔH1。
3.两个有联系的不同反应,常利用已知的知识进行比较。如:
①C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH1<0
②C(s)+ 1 O2(g)
2
CO(g) ΔH2<0
反应①为C的完全燃烧,反应②为C的不完全燃烧,|ΔH1|>|ΔH2|,所以ΔH1<ΔH2。
中生成,则CH3OH是反应的催化剂,C项错误;反应②③④中有极性键的断 裂和生成,反应②④中还有非极性键(H—H)的断裂,D项正确。 答案 C
方法总结 分析循环图题时,重点在于判断各物质的类型。一般来说,通 过一个箭头进入循环的是反应物;通过一个箭头离开循环的是生成物;先 参加反应,又在后续反应中生成的是催化剂;先生成后又消耗掉的是中间 产物。
例2 (2022重庆三调,11)香草醛(
)高效加氢脱氧合成4-甲
基愈创木酚(
)是研究木质素转化成高附加值生物质柴油
的重要模型反应,其反应历程如下图所示。下列说法错误的是 ( )
A.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4
B.在催化剂作用下可能发生反应:
+H2
+H2O
C.甲醇是反应的中间产物 D.该过程中有非极性键和极性键的断裂以及极性键的形成
3.燃烧热与中和反应反应热的比较
比较项目
燃烧热
中和反应反应热
能量变化
放热,ΔH<0
含义
在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成 在稀溶液里,酸和碱发生中和反
指定产物时所放出的热量
应生成1 mol水时所放出的热量
反应物的量
1 mol
不一定为1 mol
化学反应原理-专题一知识要点
4、氢氧燃料电池 (1)KOH: 负极:2H2+4OH--4e-=4H2O 正极:O2+2H2O+4e-=4OH总反应:2H2+O2=2H2O (2)H2SO4: 负极:2H2-4e-=4H+ 正极:O2+4H++4e-=2H2O 总反应:2H2+O2=2H2O 甲烷燃料电池(KOH) CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 正极:O2+2H2O+4e-=4OH负极:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
5、电解原理【P18交流与讨论】 导电过程分析 (1)通电前: 通电后: 阳离子→阴极(Na+) 阴离子→阳极(Cl-) (2)电极反应式: 阳极: 2Cl-—2e-=Cl2↑ 氧化反应 阴极: 2Na++2e-=2Na 还原反应 通电 总反应: 2NaCl==2Na+Cl2 ↑ 电流方向: (3)电子流向: 阳极→电源正极 电源正极→阳极 电源负极→阴极 阴极→电源负极
燃烧热为393.5kJ/mol; 反应热为 -393.5kJ/mol
1g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值
4、盖斯定律一个化学反应,不论是一步完成, 还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的。
化学反应的焓变仅与反应的起始状态和反应的 最终状态有关,而与反应的途径无关。 C ΔH=ΔH1+ΔH2 A B 由已知热化学方程式“移项”“合并”求新的热 化学方程式
4、金属防护 ①覆盖保护层 原理:使金属与空气、水隔绝。 ②改变金属的组成和结构(制成合金) ③电化学保护法 (1) 牺牲阳极的阴极保护法(做正极) (2)外加电流的阴极保护法(做阴极) 5、金属腐蚀快慢的比较 ①活泼性差异越大,腐蚀的速度越快 ②电解质>非电解质;强>弱 ③电解池(阳极)>原电池(负极)>化学腐蚀> 原电池(正极)>电解池(阴极)
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2.微观角度——从本质上认识 由于在化学反应过程中,当反应物分子间的化学键 断裂时,需要克服原子间的相互作用,这需要吸收 能量;当原子重新结合成生成物分子时,即新化学 键形成时,又要释放能量,则生成物分子形成时所 释放的总能量与反应物分子断裂时所吸收的总能量 的差即为该反应的反应热.
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[特别关注] 浓H2SO4、固体NaOH溶于水时有热量放出,但不属
于放热反应,NH4NO3固体溶于水时吸热,但不属于吸热 反应.
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考查点一 焓变、反应热
[例1] 对于放热反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(l),下列说
法正确的是
()
A.生成物H2O所具有的总焓高于反应物H2和O2所具有 的总焓
B.946 kJ/mol
C.649 kJ/mol
D.896 kJ/mol
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解析:化学反应的本质是反应物分子旧键断裂(吸收能量), 生成物分子新键形成(放出能量),反应热等于生成物的键 能之和减去反应物的键能之和. 设N≡N键的键能为E(N≡N),则有 2 mol×3×391 kJ/mol-1 mol·E(N≡N)-3 mol×436 kJ/mol=92.4 kJ 解得E(N≡N)=946 kJ/mol. 答案:B
上等于 恒压 条件下的焓变),用 ΔH 表示. (2)单位:ΔH的单位常用kJ/mol.
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1.焓变和反应热是什么关系? 提示:在恒压条件下进行的反应,其反应热就是焓 变.因此它们的符号均为ΔH,单位也相同.
化学反应与能量知识点总结及测试题
化学反应与能量变化一、化学反应及能量变化1、化学反应的实质、特征和规律实质:反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成特征:既有新物质生成又有能量的变化遵循的规律:质量守恒和能量守恒2、化学反应过程中的能量形式:常以热能、电能、光能等形式表现出来二、反应热与焓变1、反应热定义:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量成为化学反应的反应热。
2、焓变定义:在恒温、恒压条件下的反应热叫反应的焓变,符号是△H,单位常用KJ/mol。
3、产生原因:化学键断裂—吸热化学键形成—放热4、计算方法:△H=生成物的总能量-反应物的总能量=反应物的键能总和-生成物的键能总和5、放热反应和吸热反应化学反应都伴随着能量的变化,通常表现为热量变化。
据此,可将化学反应分为放热反应和吸热反应。
【注意】(1)反应放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小(2)反应是否需要加热,只是引发反应的条件,与反应是放热还是吸热并无直接关系。
许多放热反应也需要加热引发反应,也有部分吸热反应不需加热,在常温时就可以进行。
三、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做热化学方程式。
(2)意义:热化学方程式不仅表示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。
(3)热化学方程式的书写①要注明温度、压强,但中学化学中所用的△H数据一般都是25℃、101Kpa下的数据,因此可不特别注明。
②必须注明△H的“+”与“-”。
“+”表示吸收热量,“-”表示放出热量。
③要注明反应物和生成物的聚集状态。
g表示气体,l表示液体,s表示固体,热化学方程式中不用气体符号或沉淀符号。
④热化学方程式各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数。
因此热化学方程式中化学计量数可以是整数也可以是分数。
⑤注意热化学方程式表示反应已完成的数量,由于△H与反应完成的物质的量有关,所以化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应。
化学反应热与反应焓变的计算
应用范围:适用于可逆反应和非可逆反应
计算公式:ΔH = ΣΔHf(产物) - ΣΔHf(反应物)
盖斯定律:反应的热效应等于反应物和产物的焓变之和
利用活化能计算
活化能的定义:反应物分子获得足够能量,克服势能屏障,转化为产物所需的能量
活化能与反应热的关系:活化能是反应物转化为产物所需克服的势能,反应热是反应物转化为产物所释放的能量
计算方法
焓变与反应方向
焓变与反应方向的关系:焓变决定反应方向,焓变正值反应正向进行,焓变负值反应逆向进行
焓变:反应过程中吸收或释放的能量
反应方向:反应物向生成物转化的方向
焓变计算:通过热力学公式计算反应焓变,如Hess定律、Gibbs-Helmholtz方程等
焓变与反应速率
焓变与反应速率的关系:焓变是反应速率的重要影响因素之一
利用活化能计算反应热的方法:通过实验测定活化能,利用阿累尼乌斯公式计算反应热
活化能的计算方法:通过实验测定反应速率常数和温度,利用阿累尼乌斯公式计算活化能
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在材料科学中,化学反应热与焓变可以帮助科学家设计新材料的合成路线,提高材料的性能和稳定性。
在环境科学中,化学反应热与焓变可以帮助科学家研究大气、水体和土壤中的化学反应,为环境保护提供科学依据。
5
反应热与焓变的理论计算
利用热力学数据计算
热力学第一定律:能量守恒定律
利用热力学数据计算反应热与焓变的方法
数据处理与分析
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数据处理:利用Excel等软件对数据进行整理、筛选、计算
实验数据收集:准确记录实验过程中的温度、压力、体积等数据
误差分析:分析实验误差的来源,如仪器误差、操作误差等
化学反应的热效应知识点总结
化学反应的热效应知识点总结work Information Technology Company.2020YEAR化学反应中的热效应一、化学反应的焓变1.反应热与焓变(1)反应热:化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同时,所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。
(2)焓与焓变①焓是与物质内能有关的物理量。
常用单位:,符号:。
②焓变(ΔH):在条件下,化学反应的焓变化学反应的反应热。
符号:,单位:。
1)化学反应的特征:2)化学反应的本质:。
化学键断裂能量,化学键生成能量。
3)某种物质的能量与化学性质的稳定性、键能的关系:物质的能量越高,化学性质越,键能越;反之,能量越低,化学性质越,键能越。
3.放热反应和吸热反应:231)所有的 ;练习:下列变化属于吸热反应的是 ( )①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 A 、①④⑤ B 、①②④ C 、②③ D 、②④二、反应热大小的比较(1)同一反应,生成物状态不同——生成能量高的产物时反应热 ;(2)同一反应,反应物状态不同——能量低的反应物参加反应的反应热 ;(3)晶体类型不同,产物相同——能量低的反应物参加反应的反应热 ;(4)两个有联系的不同反应相比较时——完全反应时,放出或吸收的热量多,相应的反应热更 或更 。
(5)对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中放出或吸收的热量要小于热化学方程式中反应热的数值。
练习:在同温同压下,下列各组热化学方程式中,Q 1 〉Q 2的是 ( )A .2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l) △H= Q 1 2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g) △H= Q 2B .S(g)+O 2(g)=SO 2(g) △H= Q 1 S(s)+O 2(g)=SO 2(g) △H= Q 2C .C(s)+0.5O 2(g)=CO (g) △H= Q 1 C(s)+O 2(g)=CO 2(g) △H= Q 2D .H 2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g);△H= Q 1 0.5H 2(g)+0.5 Cl 2(g)=HCl(g);△H= Q 2练习:已知299 K 时,合成氨反应 N 2 (g ) + 3H 2 ( g )3 ( g ) △H = —92.0 kJ/mol ,将此温度下的1 mol N 2 和3 mol H 2 放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量为(忽略能量损失)()A、一定大于92.0 kJ B、一定等于92.0 kJ C、一定小于92.0 kJ D、不能确定三、热化学方程式1.定义:能够表示的化学方程式叫做热化学方程式。
第01讲反应热焓变-【学生版】-2024-2025学年新高二化学暑假衔接(人教版)
第01讲反应热焓变1.知道化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质。
2.知道体系、环境概念,认识内能,学会使用焓变表示反应热,会用键能计算焓变。
3.理解中和反应反应热的测定原理和方法,会分析产生误差的原因。
4.认识热化学方程式的意义,能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
5.了解燃烧热的概念,能正确书写关于燃烧热的热化学方程式。
1.中和反应反应热的测定,产生误差的原因。
2.用键能计算焓变。
3.热化学方程式的书写。
1.中和反应反应热测定的误差分析。
2.热化学方程式的书写。
自然界的能量存在形式有很多种:势能、生物能、热能、太阳能、风能等。
其中热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式,如下表。
钠与水反应H2在Cl2中燃烧氯化铵与氢氧化钡反应煅烧石灰石反应_________反应_________反应_________反应_________一、反应热焓变1.反应热及其测定(1)体系与环境以盐酸与NaOH 溶液的反应为例体系体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。
如将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系,简称体系(又称系统)环境环境是与体系相互影响的其他部分。
如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。
关联体系与环境之间存在物质交换或能量交换。
(2)反应热概念在_________条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的_________,称为化学反应的热效应,简称反应热。
热量:指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。
(3)反应热测定通常可用量热计直接测定。
中和反应反应热的测定测定原理环境温度不变时,根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。
计算公式:Q=cmΔt实验装置各部分仪器的作用a.玻璃搅拌器的作用是___________________________。
b.隔热层的作用是___________________________。
焓变,反应热
吸热反应,
反应体系能量升高,
∆H为“+”:
C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) ∆H=+131.5KJ/mol
综上所述:
当∆H为“-”( ∆H<0)时,为放热反应 当∆H为“+”( ∆H>0)时,为吸热反应
体系能量降低,环境温度升高!
释放给 环境
体系能量升高,环境温度降低!
(提示1: 3H2+N2=2NH3)
△H=436×3+946×1-391×6=-92kJ/mol
(提示2: H2+1/3N2=2/3NH3)
△H`=-92kJ/mol×1/3 = -30.67kJ/mol
【练习】 在相同温度下,4gH2完全燃烧生成液态水释
放571.6kJ热量,如果4gH2完全燃烧生成气态
焓变:生成物与反应物的焓值差
△H=H生成物-H反应物
符号:△H
知识回顾
你所知道的化学反应中有哪些是放热反应? 有哪些吸热反应?
常见的放热反应 常见的放热的反应 常见的吸热的反应 1.金属与酸反应 1.Ba(OH)2· 8H2O+NH4Cl 2.燃料的燃烧 2.灼热的碳和CO2 3.中和反应 3.大部分分解反应 4.活泼金属与水的反应 5.生石灰和水反应
吸热反应:生(总)>反(总 ) ----体系能量升高,环境温度降低
放热反应:生(总)<反(总 ) ----体系能量降低,环境温度升高
思考
1、你所知道的化学反应中有哪些 是放热反应?
燃料的燃烧 ;中和反应 ; 金属与酸、 碱的反应 ;大多数化合反应 思考
2、你所知道的化学反应中有哪 些是吸热反应?
大多数分解反应; C、H2、CO作还原剂的 反应(其燃烧例外); Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl
高中化学:化学反应与能量知识点
高中化学:化学反应与能量知识点一.反应热焓变1.定义:化学反应过程中吸收或放出的能量都属于反应热,又称为焓变(ΔH),单位kJ/mol。
解释:旧键的断裂:吸收能量;新键的形成:放出能量,某一化学反应是吸热反应还是放热反应取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
吸热:吸收能量>放出能量;放热:吸收能量<放出能量。
2.化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系3.放热反应:放出热量的化学反应,(放热>吸热)ΔH<0;吸热反应,吸收热量的化学反应(吸热>放热) ΔH>0。
【学习反思】⑴常见的放热、吸热反应:①常见的放热反应有a 燃烧反应b 酸碱中和反应c活泼金属与水或酸的反应d大多数化合反应②常见的吸热反应有:a 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合发生反应b CO2+C = 2COc 大多数的分解反应⑵△H<0时反应放热;△H> 0时反应吸热。
【概括总结】焓变反应热在化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时还伴有能量变化。
1.焓和焓变焓是与物质内能有关的物理量。
单位:kJ·mol-1,符号:H。
焓变是在恒压条件下,反应的热效应。
单位:kJ·mol-1,符号:ΔH。
2.化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。
任何化学反应都有反应热,这是由于在化学反应过程中,当反应物分子间的化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用,这需要吸收能量;当原子重新结合成生成物分子,即新化学键形成时,又要释放能量。
ΔH=反应物分子中总键能-生成物分子中总键能。
3.放热反应与吸热反应当反应完成时,生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小,决定化学反应是吸热反应还是放热反应。
(1)当ΔH为“-”或ΔH<0时,为放热反应,反应体系能量降低。
(2)当ΔH为“+”或ΔH>0时,为吸热反应,反应体系能量升高。
4.反应热思维模型:(1) 放热反应和吸热反应(2) 反应热的本质以H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-186 kJ·mol-1为例E1:E(H—H)+E(Cl—Cl);E2:2E(H—Cl);ΔH=E1-E2二.热化学方程式1.概念:能表示参加反应的物质变化和能量变化的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
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[学习任务]:
一、焓变反应热
在化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时还伴有能量变化。
1.焓和焓变
焓是与物质内能有关的物理量。
单位:kJ·mol-1,符号:H。
焓变:化学反应过程中所___________________________________来表达,叫做反应热,又称________。
符号用____________表示,单位常采用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。
2、化学反应中能量变化的原因
化学反应的本质是反应物分子中旧化学键_______和生成物生成时新化学键______的过程。
任何化学反应都有反应热,产生的原因是:
当反应物分子间的化学键_______时,需要克服原子间的相互作用,这需要______能量;
当原子重新结合成生成物分子,即新化学键_______时,又要_______能量。
ΔH=反应物分子的总键能-生成物分子的总键能。
3.放热反应与吸热反应
当反应完成时,生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小,决定化学反应是吸热反应还是放热反应。
(1)当ΔH为“-”或ΔH<0时,为____热反应,反应体系能量降低。
(2)当ΔH为“+”或ΔH>0时,为____热反应,反应体系能量升高。
4、△H的大小的比较
1、能量最低原理:物质所具有的能量越低越_______,物质的键能越_________.(解释键能)
2、放热反应,放热越多△H越__________,吸热反应吸热越多△H越__________
5、反应热思维模型 (1)放热反应和吸热反应
放热反应吸热反应
小结:放热反应: E(反)>E(生),吸热反应:E(反)<E(生)
(2)反应热的本质 (以H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-186 kJ·mol-1为例)
E1:E(H—H)+E(Cl—Cl)E2:2E(H—Cl)ΔH=E1-E2
6、反应热与化学键键能的关系:根据质量守恒定律和能量守恒定律,特定反应的反应热等于反
应物分子化学键断裂时所吸收的总能量与生成物分子化学键形成时所释放的总能量之差。
即:ΔH=E(反应物分子化学键总键能)-E(生成物分子化学键总键能)
常见的吸热、放热反应实例
放热反应:①大多数化合反应;②中和反应;③金属与酸反应如:Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ ΔH<0
④燃烧反应⑤铝热反应
吸热反应:①大多数分解反应;②以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应
③Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵反应
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O ΔH>0;
[本节知识体系]
1、了解化学反应中的能量变化 2、了解吸热反应和放热反应的概念
3、理解反应热,理解吸热反应、放热反应的实质
[自主检测] (一)基础知识——必会题
1、下列说法正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.放热反应在常温下一定很容易发生
C 吸热反应在一定的条件下也能发生
D.焓变的符号是ΔH,单位是kJ·mol-1,反应热的单位是kJ
2、已知在相同状况下,要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。
下
列说法正确的是( )
A.电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气,该反应是一个放出能量的反应
B.水分解产生氢气和氧气时放出能量
C 相同状况下,反应2SO2+O2===2SO3是一个放热反应,则反应2SO3===2SO2+O2是一个吸热
反应
D.氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量
3、通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
现给出化学键的键能
(见下表):
化学键H—H Cl—Cl Cl—H
键能/(kJ·mol-1) 436 243 431
请计算H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应热( )
A.+862 kJ·mol-1 B.+679 kJ·mol-1
C -183 kJ·mol-1 D.+183 kJ·mol-1
4、对放热反应:A+B===C+D,以下说法一定正确的是(E A、E B、E C、E D分别表示物质A、B、C、
D所具有的能量)( )
A.E A>E B B.E A>E B+E C C E A+E B>E C+E D D.E A+E B<E C+E D
5、下列说法不正确的是( )
A.任何化学反应都伴随着能量变化
B 化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应
D.反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生吸热反应
(二)能力拓展——选做题
6、已知H—H键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436 kJ·mol-1,H—N键键能为391
kJ·mol-1,根据热化学方程式:N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
则N≡N键的键能是( )
A.431 kJ·mol-1 B 945.6 kJ·mol-1
C.649 kJ·mol-1 D.896 kJ·mol-1
7、已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。
在反应过程中,破坏1 mol氢气中的化学键消耗
的能量为Q1 kJ,破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ,下列关系式正确的是( )
A.Q1+Q2>Q3 B.Q1+Q2>2Q3
C.Q1+Q2<Q3 D Q1+Q2<2Q3
8、下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是()
A.铝片和稀盐酸反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C灼热的碳与二氧化碳的反应
D.甲烷在氧气中的燃烧
(三)课后问题征答:
9题图 10题图
9、已知H2(g)+
1
2
O2(g)===H2O(g)反应过程中能量变化如图,问:a、b、c分别代表什么意义?该反应是放热反应还是吸热反应,ΔH大于零还是小于零?
10、由上图分析,有关叙述正确的是()
A.A―→B+C和B+C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B.A―→B+C是放热反应
C.A具有的能量高于B和C具有的能量总和
D A―→B+C是吸热反应,则B+C―→A必然是放热反应
11、已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,且氧气中1 mol O===O键完全断裂
时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 mol H—H 键断裂时吸收热量是________。
12
物质Cl2Br2I2HCl HBr HI H2
能量(kJ) 243 193 151 432 366 298 436
(1)下列物质本身具有的能量最低的是( )
A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2
(2)下列氢化物中,最稳定的是( )
A.HCl B.HBr C.HI
(3)X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应?
答:____________________。
(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放
出或吸收的热量最多的是__________。
(5)若无上表中的数据,你能正确回答出问题(4)吗?
答:________,你的根据是__________________________________________________。