内容正文:
第二单元 化学反应中的热量
一、化学反应中的能量变化
研究发现,化学反应必然伴随着能量的变化。
镁带燃烧
碳酸氢钠分解
1.放热反应与吸热反应
放热反应:有热量放出的化学反应。
吸热反应:有吸收热量的化学反应。
一个反应,若其正向进行时放热,则其逆向进行时必然吸热。反之亦然。
试管外壁发热
Ba(OH)2晶体与NH4Cl晶体反应需要吸收热量
镁与盐酸反应有热量放出
温度降低
实验方案 实验现象 结论
实验一:镁条与盐酸反应,用手触摸试管外壁,感受温度。
实验二:氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应,用手触摸烧杯外壁,感受温度。
放热反应:
(1)所有燃烧反应;
(2)酸碱中和反应;
(3)金属与酸生成气体的反应;
(4)大多数的化合反应。
另:硫酸溶解等过程也有放热现象
2.常见的放热、吸热反应:
吸热反应:
(1)大多数分解反应。
(2)C+CO2 2CO
(3)C+H2O(g) CO+H2
(4) 氢氧化钡(或氢氧化钙)与氯化铵的反应。
另: 硝酸铵溶解等过程也有吸热现象
高温
====
高温
====
思考:是否吸热反应一定需要加热,而放热反应一定不需要加热呢?
需加热的反应不一定是吸热反应,要持续加热的反应才是吸热反应。很多放热反应都需要加热才能进行。
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:表示反应所放出或吸收的热量多少的化学方程式,叫做热化学方程式。
H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g) △H=-184.6 kJ·mol-1
2.反应热
(1) 定义:在化学反应中放出或吸收的热量
(2) 符号:△H
(3) 单位:kJ·mol-1
(4) △H>0----吸热反应;△H<0----放热反应
3.书写热化学方程式的注意事项:
(1) 要注明反应物和生成物的状态。
(g: 气体、l: 液体、s:固体、aq:溶液)
(2) 同种物质在不同的状态下的热效应是不同的。
固态 → 液态 → 气态
吸热
吸热
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H = -483.6 kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H = -571.6 kJ·mol-1
(4)化学计量数可以是整数,也可以是小数或分数,且只能表示物质的量,不能表示分子个数。
H2(g)+ O2(g) = H2O(l) △H = -285.8 kJ/mol-1
表示:1 mol 气态H2和0.5 mol气态 O2反应生成1 mol液态水时放出的热量为285.8 kJ。
(3)△H表示反应热,“-”表示放热,“+”表示吸热。 单位一般采用kJ·mol-1。
(6)注明反应的温度和压强。
(不注明的通常指101kPa和25℃)
(5) 化学计量数与 △H 之间存在正比关系。
反应热要与化学计量数一致。
H2(g)+ O2(g) = H2O(l) △H=-285.8 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)
△H=-571.6 kJ·mol-1
1.从宏观角度分析
放热反应
吸热反应
三、化学反应中能量变化的原因
反应物的总能量高
生成物的总能量低
生成物的总能量高
反应物的总能量低
2HF(g)=H2(g)+F2(g)
△H=270 kJ·mol-1
根据能量示意图判断反应吸放热,并且书写热反应方程式
2.从微观角度分析
断开化学键,需要吸收能量,
形成化学键,需要放出能量 。
吸收总能量
679.1 kJ
共放出总能量863.6 kJ
结论:1mol H2与1mol Cl2反应生成2mol HCl时, 放出184.5kJ的热量
释放能量
863.6 kJ
H
H
Cl
Cl
吸收能量
436.4 kJ
Cl
H
Cl
H
键断裂
键断裂
Cl
Cl
+
H
H
+
键
形
成
键
形
成
+
+
N2(g)+3H2(g) =2NH3(g)
△H=-92 kJ·mol-1
根据能量示意图判断反应吸放热,并且书写热反应方程式
1.化学键的断裂和生成是化学反应中能量变化的根本原因。
2.断裂旧化学键吸收的能量高于形成新化学键放出的能量,化学反应为吸热反应;反之,化学反应为为放热反应。
3.△H=反应物键能之和—生成物键能之和。
小 结
在原始社会,人类过的是茹毛饮血的生活,在发现了火之后,人类以草木为燃料,利用