第一章化学反应与能量复习课

第一章化学反应与能量复习课

一、焓变与反应热

1.化学反应中的能量变化

【思考】化学反应中的两大变化、两大守恒、能量转化形式是什么?

(1)化学反应中的两大变化:变化和变化。

(2)化学反应中的两大守恒:守恒和守恒。

(3)化学反应中的能量转化形式:、光能、电能等。通常主要表现为的变化。

2.焓变

【思考】焓变的定义、符号、单位是什么?

(1)定义:在条件下进行的反应的。

(2)符号:。

(3)单位:或。

3.吸热反应和放热反应

(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示:

(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析:

(3)记忆常见的放热反应和吸热反应

【回顾】常见的放热反应和吸热反应有哪些?

【跟踪练习1】某反应的ΔH=+100 kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是()

A.正反应活化能小于100 kJ·mol-1

B.逆反应活化能一定小于100 kJ·mol-1

C.正反应活化能不小于100 kJ·mol-1

D.正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol-1

【跟踪练习2】SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需要吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ,则S(s)+3F2(g)SF6(g)的反应热ΔH为。

【练后反思】1.正确理解活化能与反应热的关系

(1)E1为正反应活化能,E2为逆反应活化能,ΔH=E1-E2;

(2)催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。

2.熟记反应热ΔH的基本计算公式

ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量

ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和

二、热化学方程式

【思考】热化学方程式的概念、意义及书写时的注意事项有哪些?

1.概念:表示参加反应和的关系的化学方程式。

2.意义:表明了化学反应中的变化和变化。

如:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1

表示:氢气和氧气反应生成液态水时放出kJ的热量。3.书写注意事项:

(1)注明反应时的温度和压强。反应热与测定条件(温度、压强等)有关,若在25 ℃、101 kPa下进行的反应,可不注明。

(2)注明物质状态。常用、、、分别表示固体、液体、气体、溶液。

(3)方程式右边必须写上ΔH,并注意符号、单位。ΔH应包括“+”或“-”、数字和单位(kJ·mol-1)。

(4)注意守恒关系。原子守恒和得失电子守恒。

(5)区别于普通方程式。一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等。

(6)注意热化学方程式的化学计量数。热化学方程式中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,可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH数值也要加倍。

【跟踪练习3】已知化学反应A2(g)+B2(g)2AB(g)的能量变化如图所示,请写出该反应的热化学方程式:。

【跟踪练习4】在298 K、101 kPa时,充分燃烧一定量的丁烷,放出热量Q kJ(Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5 mol·L-1的KOH溶液100 mL,且恰好生成正盐。则此条件下,下列热化学方程式正确的是()

A.C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-16Q kJ·mol-1

B.C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-8Q kJ·mol-1

C.C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-Q kJ·mol-1

D.C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(g)ΔH=-Q kJ·mol-1

【练后反思】“五看”判断热化学方程式的正误:

(1)看热化学方程式是否配平;

(2)看各物质的聚集状态是否正确;

(3)看ΔH的“+”“-”符号是否正确;

(4)看反应热的单位是否为kJ·mol-1;

(5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。

三、两类重要反应热——燃烧热、中和热

1.燃烧热

【思考】燃烧热的概念、意义是什么?如何正确书写表示燃烧热的热化学方程式以及进行燃烧热的相关计算?

(1)概念:在101 kPa时,纯物质完全燃烧生成稳定的时所放出的热量。

燃烧热的单位一般用kJ·mol-1表示。

燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等,其中的“完全燃烧”,是指可燃物中的下列元素完全转变成对应的氧化物:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g)等。

(2)表示的意义:例如C的燃烧热ΔH=-393.5 kJ·mol-1,表示在101 kPa时,1 mol C燃烧393.5 kJ的热量。

(3)书写热化学方程式:燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写它的热化学方程式时,应以燃烧 1 mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例

如:C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5 518 kJ·mol-1,即C8H18的燃烧热

ΔH=。

(4)燃烧热的计算:可燃物完全燃烧放出的热量的计算公式为Q放=n(可燃物)×ΔH(燃烧热),

式中:Q放为;n为;ΔH为。

2.中和热

【思考】中和热的概念,以及中和热的测定原理装置图是怎样的?

(1)概念:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成H2O时的反应热。

(2)注意几个限定词:①;②产物是;③用离子方程式可表示为。

(3)中和热的测定:

①测定原理:ΔH=。

式中:c=4.18 J·(g·℃)-1=4.18×10-3 kJ·(g·℃)-1;n为。

②实验装置如图:

【跟踪练习5】下列说法中,正确的画“√”,错误的画“×”(以下ΔH的数值均正确)。

(1)S(s)+O2(g)SO3(g)ΔH=-315 kJ·mol-1(燃烧热)()