选修4 第一章 第一节化学反应与能量变化.ppt(新课标)-新人教

2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=－483.6kJ/mol
例1：当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl，放出184.6 kJ的热量，请写出该 反应的热化学方程式。 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) 2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g)
练习： 已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化 碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的 热化学方程式正确的是 A
A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－4b kJ/mol B. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=+2b kJ/mol C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－2b kJ/mol
（3） H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol
（4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l )
则a、b、c、d的关系正确的是
ΔH4 = d kJ/mol C
。
A、a<c<0
B、b>d>0
C、2a=b< 0 D、2c=d>0
课堂练习
测定强酸与强碱反应的反应热
实验步骤：阅读P4-5并回答问题
1. 大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相 平？填碎纸条的作用是什么？对此装置， 你有何更好的建议？
2. 温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗 后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？
中和热的测定
答案：1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严， 从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保 温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用 隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验 结果更准确。
讨论下列问题
1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？ 为什么？ 答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电 离时要吸热，故将使测得结果偏小。 2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本 实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？
1 2 1 H2(g) + 2
∆H =－184.6 kJ/mol ∆H =－369.2 kJ/mol ∆H =－92.3 kJ/mol
Cl2(g) = HCl(g)
例2：1mol N2(g) 与适量O2(g) 反应生成NO2 (g)， 需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。
N2(g) + 2O2(g) = 2NO2 (g)
反应过程中能量变化曲线图：
能 量 生成物 能 量 反应物
吸收 热量
放出 热量
反应物
生成物 图2
图1
规
律
生成物的能量之和
反应物的能量之和
E反
（1）若E反> E生， 放出能量 （2）若E反< E生，吸收能量
E生
放热反应
吸热反应
问题探究二
化学反应的本质是什么？
化学键的断裂和形成
旧键断裂需要 吸 收 能量， 新键形成会 放 出 能量。
实践活动 中和反应 反应热的测定
●实验目的 ●学习重点 中杯（100 mL） 温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个 小孔）、环形玻璃搅拌棒。 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液
4．下列过程中，需要吸收能量的是（ C ） A．H+H=H2 B．H+Cl=HCl C．I2→I+I D．S+O2=SO2
二、热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关系 的化学方程式叫做热化学方程式 H2(g)+I2(g)======2HI(g) 101kPa
200℃
△H=－14.9kJ/mol
化学反应中能量变化的原因
旧键断裂 — 吸收能量 新键形成 — 放出能量
= =
679kJ/mol
862 kJ/mol
H = 679kJ/mol － 862kJ/mol = －183kJ/mol
反应物的键能总和 生成物的键能总和
所以：一个化学反应是放热还是吸热 取决于
取决于所有断键吸收的总能量与所有 形成新键放出的总能量的相对大小
A. B. C. D. H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g） 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l） H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g） 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g） ΔH＝＋242kJ· －1 mol ΔH＝－484kJ· －1 mol ΔH＝＋242kJ· －1 mol ΔH＝＋484kJ· －1 mol
2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多 少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同 （若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二 者结果相同）。
［练习］50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所 放出的热量可计算中和热。回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品 减少实验过程中 是 环形玻璃搅拌棒 。 （2）烧杯间填满碎纸条的作用是 的热量损失 。 （3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 偏小 （填“偏大”“偏小”“无影响”） （4）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 不等 相等 （填“相等”“不相等”），所求中和热 （填“相 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所 等”“不相等”），简述理 放出的热量，与酸碱的用量无关 由： 。 偏小 （5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验， 测得的中和热的数值会 ；用50 mL 0.50mol/L NaOH 偏小 溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。 （均填“偏大”“偏小”“无影响”）
E1:反应的活化能; E2:活化分子变成生成物分子放出的能量
E1 反应物
反应热
E2
E2- E1:反应热
生成物
活化分子:能够发生有效碰撞的分子
活化能:活化分子所多出的那部分能量
我们知道：一个化学反应过程中， 除了生成新物质外，还有
热能
能量变化
电能
光能
1、你所知道的化学反应中有哪些是放 思考 热反应？ 燃料的燃烧 ,中和反应 , 活泼金属与酸、碱 , 大多数化合反应
C、CH4 ( g ) ＋ 2 O2 ( g ) ＝ CO2 ( g ) ＋ 2 H2O ( l )
D、 1/2CH4 ( g ) ＋ O2 ( g ) ＝ 1/2CO2 ( g ) ＋ H2O ( l )
ΔH = – 890 kJ/mol ΔH = – 445 kJ/mol
例4、已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生 成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是 (A )
吸热反应：ΔH＞0 或ΔH为“＋”
5、焓变与键能的关系
ΔH = 反应物的键能总和 – 生成物的键能总和
例 1：1 mol C与 1 mol H2O(g) 反应生成 l mol CO(g) 和1 mol H2(g)，需要吸收131.5 kJ的热量， 该反应的反应热为△H = 131.5 kJ/mol。 例 2：拆开 1 mol H－H键、1 mol N－H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ， 则1mol N2生成NH3的反应热为
物质变化
能量变化
1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个 部分，二者缺一不可。 普通化学方程式只包含物质变化一个部分。
二、热化学方程式
H2(g)+I2(g)======2HI(g) 101kPa
200℃
△H=－14.9kJ/mol
1 H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H=－241.8kJ/mol 2 2、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。 对于 25℃ 101kPa时进行的反应可不注明。 普通化学方程式不需注明温度和压强。
△H=
－92.0 kJ/mol
，
练习
1.下列叙述正确的是（ C） A.化学反应一定伴随热量的变化 B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应 热 C.若△H<0，则反应物的能量高于生成物的能量 D.若△H>0，则反应物的能量高于生成物的能量
2.已知：H + H
═
H2 ；
△H = －436KJ/mol，则下列叙述正 确的是（ A D ） A. H 原子的能量高于 H2 的能量 B. H 原子的能量低于 H2 的能量 C. H 原子比 H2分子稳定 D. H2分子比 H 原子稳定
4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质 的物质的量，可为整数或分数,其△H与系数对应成 比例。 普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物 质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为 整数，不能为分数。
书写热化学方程式的注意点：
1、需注明反应的温度和压强； (如在25℃ 101kPa下进行的反应，可不注明) 2、应注明反应物和生成物的状态； 3、对于相同的反应，当化学计量数不同时，其 △H对应成比例。 1 H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H=－241.8kJ/mol 2 1 H2(g)+ O2(g)==H2O(l) △H=－285.8kJ/mol 2
D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=+b kJ/mol
练习 2、已知 （1）H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol （2）2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol
2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热 思考 反应？ 大多数分解反应, C+CO2 , H2+CuO, C+H2O , Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl ,CaCO3高温分解
问题探究一
为什么有的反应会放出热量有的 需要吸收热量呢？
一个确定的化学反应在发生过程中是 吸收能量还是放出能量，取决于
反应物的总能量与生成物的总能 量的相对大小。 。
3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，已知 破坏1 mol H－H键消耗的能量为Q1kJ， 破坏1 mol O 、 O键消耗的能量为Q2kJ， 形成1 mol H－O键释放的能量为Q3kJ。 下列关系式中正确的是（ B ） A. 2Q1 + Q2 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3 C. Q1 + Q 2 < Q3 D. Q1 + Q 2 = Q3
一 、反应热 焓变
1、定义：
化学反应过程中放出或吸收的热量叫 做化学反应的反应热. 在恒压的条件下，化学反应过程中所放 出或吸收的热量称为反应的焓变。
2、符号：△H
3、单位：kJ· -1 mol
能 量
反应物 △H＜0
能 量 吸热
生成物 △H＞0
放热
生成物 反应过程
反应物 反应过程
4、规定：放热反应： ΔH＜0或 ΔH为“－”
二、热化学方程式 1 H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H=－241.8kJ/mol 2 1 H2(g)+ O2(g)==H2O(l) △H=－285.8kJ/mol 2 3、热化学方程式需注明各物质的状态。 普通化学方程式不需注明物质的状态。
二、热化学方程式 1 H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H=－241.8kJ/mol 2 2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=－483.6kJ/mol
∆H = + 68 kJ/mol
例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧 生成CO2和H2O时，放出445 kJ的热量。则下列热化 学方程式中正确的是（ ）
C
A、2CH4( g ) ＋ 4O2( g ) ＝ 2CO2( g ) ＋ 4H2O ( l )
ΔH = + 890 kJ/mol B、CH4 ＋ 2O2 ＝ CO2 ＋ H2O ΔH = – 890 kJ/mol ΔH = – 890 kJ/mol
2、因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗， 温度计上的酸会和碱发生中和反应而放热使温度计 测量碱的温度不准确，故要冲洗干净；冲洗后的溶 液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增 加，而导致实验结果误差。
［议一议］如果你所测得的数据不是57.3 kJ/mol， 分析产生误差的原因可能有哪些？ 可能的原因有： 1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的 酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小 于50 mL都会造成误差） 2.温度计的读数有误。 3.实验过程中有液体洒在外面。 4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 5.隔热装置不到位，致使实验过程中热量损失而导 致误差。 6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的 温度，致使热量损失而引起误差。