高中化学化学能与热能课件
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－1 285.8kJ· mol 烧热为 。
2．中和反应反应热(简称中和热) 稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成 1 释放出的热量，其值为 57.3 kJ/mol。 注意：(1)燃烧热是指可燃物完全燃烧，生成稳定的氧化物： 如C―→CO2(g)而不是CO，如H2―→H2O(l)而不是H2O(g)， S―→SO2(g)而不是SO3。 mol H2O(l)时所
高中化学 化学能与热能
一、焓变 1．焓变
反应热
在恒温恒压条件下进行的反应的热效应，符号：ΔH ，单位：
kJ· mol－1 或 kJ/mol 。
2．反应热 化学反应过程中，反应 吸收或放出 的能量。
3．吸热反应与放热反应 (1)当反应物能量 大于 生成物能量时，反应放热，ΔH ＜ 0。当反应物能量 小于 生成物能量时，反应吸热，ΔH ＞ 0。
盖斯定律
(1)概念：表示参加反应的物质的量和 反应热 的关系的化学方 程式。 (2)意义：表明了化学反应中的 物质 变化和 能量 变化。 如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ· mol
－1
表示在25℃、101 kPa条件下， 2molH2(g)和1molO2(g)反应
－1
ΔH＝－
三、燃烧热、中和反应反应热 1．燃烧热 25℃、101 kPa时， 1mol 纯物质完全燃烧生成 稳定氧化物 时所释放出的能量。 实例：在25℃、101 kPa下，1g H2完全燃烧生成液态水时放 出142.9 kJ热量，表示H2燃烧热的化学方程式为： 1 H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ· mol－1，H 的燃 2 2
(2)中和热是强酸强碱的稀溶液生成1mol
H2O放出的热量为
57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1mol H2O时放出的热量小于 57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1mol H2O时放出的热量大于 57.3 kJ。 (3)对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所 以描述中不带“－”，但其焓变为负值。 (4)当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必 须是1mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量 必须为1mol。
解析：根据盖斯定律将(①＋②)× 2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)
1 2
得CH4(g)＋
ΔH＝－867 kJ· mol－1。
催化剂 答案：(1)4NH3＋5O2 ===== 4NO＋6H2O △ (2)CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g) 867 kJ· mol
生成2molH2O(l)，放出的热量为571.6kJ
。
2．盖斯定律 (1)内容：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应 热是 相等 的。
如由A到B可以设计如下两个途径： 途径一：A→B(ΔH) 途径二：A→C→B(ΔH1＋ΔH2) 则焓变ΔH、ΔH1、ΔH2的关系可以表示为ΔH＝ ΔH1＋ΔH2 。
硝酸是一种重要的化工原料，工业上一般以氨气为原料来制 备硝酸。请回答： (1)氨气催化氧化的化学方程式为 _______________________________________________________。 (2)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用 燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理 为：
－1
。
注意：(1)书写热化学方程式要注明反应时环境的温度与压强 (对于25℃、101 kPa时进行的反应，可以不注明)。 (2)书写热化学方程式要注明各物质的聚集状态，即固体 ——s、液体——l、气体——g、溶液——aq。 (3)书写热化学方程式要注明焓变的“＋”、“－”号， “＋”表示吸热，“－”表示放热。 (4)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与 反应的途径无关。
(2)应用：间接计算某些反应的反应热。 如已知在25℃、101 kPa时： ①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－393.5 kJ· mol ΔH＝－221 kJ· mol
－1
－1
1 则CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)的ΔH为 2
－283kJ· mol
反应时，断开反应物的化学键吸收的总能量大于生成生成物时形 成新化学键放出的总能量 ＋H2O ⑥NH4Cl＋H2O ④氢气燃烧 ⑤NaOH＋HCl===NaCl
NH3· H2O＋HCl ⑦NaOH固体溶于水 ⑩工业合成氨
⑧电能转变为化学能
⑨化学能转变为光能
答案：②③⑥⑧
①④⑤⑦⑨⑩
Байду номын сангаас
二、热化学方程式 1．热化学方程式
①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) 574 kJ· mol
－1
ΔH＝－
②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) 160 kJ· mol
－1
ΔH＝－1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 _________________________________________________________ _________________________________________________________ ______________________________。
(2)当旧化学键断裂吸收的能量 小于 新化学键形成放出的能 量时，反应放热，ΔH ＜ 0。当旧化学键断裂吸收的能量 大于
新化学键形成放出的能量时，反应吸热，ΔH
＞
0。
注意：(1)一个确定的化学反应是吸热还是放热，取决于反应 物总能量与生成物总能量的相对大小。 (2)化学反应的本质是旧化学键断裂、新化学键形成，任何化 学反应都具有热效应。 (3)需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热 就能进行的反应也不一定是放热反应。
(4)放热反应、吸热反应的常见反应类型： ①放热反应：大多数化合反应；中和反应；金属与酸的反 应；所有的燃烧反应。 ②吸热反应：大多数分解反应；盐的水解反应；弱电解质的 电离；Ba(OH)2· 8H2O和NH4Cl反应；C与H2O(g)反应、C与CO2反 应。
下列过程属于吸热过程的是________、属于放热过程的是 ________。 ①反应物的总能量大于生成物的总能量 ②ΔH＞0 ③发生
2．中和反应反应热(简称中和热) 稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成 1 释放出的热量，其值为 57.3 kJ/mol。 注意：(1)燃烧热是指可燃物完全燃烧，生成稳定的氧化物： 如C―→CO2(g)而不是CO，如H2―→H2O(l)而不是H2O(g)， S―→SO2(g)而不是SO3。 mol H2O(l)时所
高中化学 化学能与热能
一、焓变 1．焓变
反应热
在恒温恒压条件下进行的反应的热效应，符号：ΔH ，单位：
kJ· mol－1 或 kJ/mol 。
2．反应热 化学反应过程中，反应 吸收或放出 的能量。
3．吸热反应与放热反应 (1)当反应物能量 大于 生成物能量时，反应放热，ΔH ＜ 0。当反应物能量 小于 生成物能量时，反应吸热，ΔH ＞ 0。
盖斯定律
(1)概念：表示参加反应的物质的量和 反应热 的关系的化学方 程式。 (2)意义：表明了化学反应中的 物质 变化和 能量 变化。 如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ· mol
－1
表示在25℃、101 kPa条件下， 2molH2(g)和1molO2(g)反应
－1
ΔH＝－
三、燃烧热、中和反应反应热 1．燃烧热 25℃、101 kPa时， 1mol 纯物质完全燃烧生成 稳定氧化物 时所释放出的能量。 实例：在25℃、101 kPa下，1g H2完全燃烧生成液态水时放 出142.9 kJ热量，表示H2燃烧热的化学方程式为： 1 H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ· mol－1，H 的燃 2 2
(2)中和热是强酸强碱的稀溶液生成1mol
H2O放出的热量为
57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1mol H2O时放出的热量小于 57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1mol H2O时放出的热量大于 57.3 kJ。 (3)对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所 以描述中不带“－”，但其焓变为负值。 (4)当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必 须是1mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量 必须为1mol。
解析：根据盖斯定律将(①＋②)× 2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)
1 2
得CH4(g)＋
ΔH＝－867 kJ· mol－1。
催化剂 答案：(1)4NH3＋5O2 ===== 4NO＋6H2O △ (2)CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g) 867 kJ· mol
生成2molH2O(l)，放出的热量为571.6kJ
。
2．盖斯定律 (1)内容：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应 热是 相等 的。
如由A到B可以设计如下两个途径： 途径一：A→B(ΔH) 途径二：A→C→B(ΔH1＋ΔH2) 则焓变ΔH、ΔH1、ΔH2的关系可以表示为ΔH＝ ΔH1＋ΔH2 。
硝酸是一种重要的化工原料，工业上一般以氨气为原料来制 备硝酸。请回答： (1)氨气催化氧化的化学方程式为 _______________________________________________________。 (2)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用 燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理 为：
－1
。
注意：(1)书写热化学方程式要注明反应时环境的温度与压强 (对于25℃、101 kPa时进行的反应，可以不注明)。 (2)书写热化学方程式要注明各物质的聚集状态，即固体 ——s、液体——l、气体——g、溶液——aq。 (3)书写热化学方程式要注明焓变的“＋”、“－”号， “＋”表示吸热，“－”表示放热。 (4)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与 反应的途径无关。
(2)应用：间接计算某些反应的反应热。 如已知在25℃、101 kPa时： ①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－393.5 kJ· mol ΔH＝－221 kJ· mol
－1
－1
1 则CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)的ΔH为 2
－283kJ· mol
反应时，断开反应物的化学键吸收的总能量大于生成生成物时形 成新化学键放出的总能量 ＋H2O ⑥NH4Cl＋H2O ④氢气燃烧 ⑤NaOH＋HCl===NaCl
NH3· H2O＋HCl ⑦NaOH固体溶于水 ⑩工业合成氨
⑧电能转变为化学能
⑨化学能转变为光能
答案：②③⑥⑧
①④⑤⑦⑨⑩
Байду номын сангаас
二、热化学方程式 1．热化学方程式
①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) 574 kJ· mol
－1
ΔH＝－
②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) 160 kJ· mol
－1
ΔH＝－1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 _________________________________________________________ _________________________________________________________ ______________________________。
(2)当旧化学键断裂吸收的能量 小于 新化学键形成放出的能 量时，反应放热，ΔH ＜ 0。当旧化学键断裂吸收的能量 大于
新化学键形成放出的能量时，反应吸热，ΔH
＞
0。
注意：(1)一个确定的化学反应是吸热还是放热，取决于反应 物总能量与生成物总能量的相对大小。 (2)化学反应的本质是旧化学键断裂、新化学键形成，任何化 学反应都具有热效应。 (3)需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热 就能进行的反应也不一定是放热反应。
(4)放热反应、吸热反应的常见反应类型： ①放热反应：大多数化合反应；中和反应；金属与酸的反 应；所有的燃烧反应。 ②吸热反应：大多数分解反应；盐的水解反应；弱电解质的 电离；Ba(OH)2· 8H2O和NH4Cl反应；C与H2O(g)反应、C与CO2反 应。
下列过程属于吸热过程的是________、属于放热过程的是 ________。 ①反应物的总能量大于生成物的总能量 ②ΔH＞0 ③发生