内容正文:
第六章 化学反应与能量
第一讲 化学能与热能
1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。4.了解焓变与反应热的含义。 5.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。6.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
授课提示:对应学生用书第158页
化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化。
(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等,通常主要表现为热量的变化。
反应热、焓变
(1)反应热:在化学反应过程中所释放或吸收的热量,通常叫作反应热。
(2)焓变:生成物与反应物的焓值差。
恒压条件下,化学反应的反应热等于焓变。
(3)符号:ΔH。
(4)单位:kJ·mol-1或kJ/mol。
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
ΔH<0,放热反应 ΔH>0,吸热反应
(2)从反应热的量化参数——化学键角度理解
(3)常见的吸热反应和放热反应
①放热反应:大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、所有的燃烧反应等。
②吸热反应:大多数分解反应、盐的水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应、C与H2O(g)的反应、C与CO2的反应等。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。(×)
(2)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热。(×)
(3)NH4NO3固体溶于水时吸热,属于吸热反应。(×)
(4)放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应。(×)
(5)物质发生化学变化都伴有能量的变化。(√)
(6)吸热反应在任何条件下都不能发生。(×)
(7)活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高。(√)
(8)吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量。(√)
(9)同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。(×)
(10)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关。(√)
2.(1)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,若向一定体积密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2,充分反应后,放出热量________(填“>”“<”或“=”)92.4 kJ,说明判断的理由___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若体积不变,向密闭容器中再充入2 mol NH3,则该反应的焓变ΔH=________________。
答案:(1)< 题中反应为可逆反应,1 mol N2和3 mol H2不可能完全反应,因而放出的热量小于92.4 kJ
(2)-92.4 kJ·mol-1
授课提示:对应学生用书第159页
热点一 焓变 反应热
1.正确理解活化能与反应热的关系
(1)催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。
(2)在无催化剂的情况下,E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,即E1=E2+|ΔH|。
2.明确通过键能计算反应热的关系式和通过物质的能量计算反应热的关系式的意义,避免混淆
(1)据化学键计算:
ΔH=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量
(2)据能量守恒计算:
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
3.利用键能计算反应热,其关键是算清物质中化学键的数目
在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体:1 mol金刚石中含有2 mol C—C键,1 mol 硅中含有2 mol Si—Si键,1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O键;分子晶体:1 mol P4中含有6 mol P—P键,1 mol P4O10(即五氧化二磷)中含有12 mol P—O键、4 mol P===O键,1 mol CH3CH3中含有6 mol C—H键和1 mol C—C键。1 mol石墨中含1.5 mol C—C键。
题组一 能量图像的分析与应用
1.由合成气制备二甲醚,涉及如下反应:
(ⅰ)2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) ΔH1
(ⅱ)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g