内容正文:
必修二+选择性必修一 化学反应与热能
一、化学反应与热能变化
1.常见的放热与吸热反应
放热反应: 吸热反应:
思考:
(1)化学反应中的能量变化都是化学能转化成热能。( )
(2)水的汽化是吸热反应,水结成冰是放热反应。( )
(3)需要加热才能进行的反应一定是吸热反应。( )
(4)放热反应不需要加热就一定能发生。( )
2.化学反应中能量变化的原因
①化学键角度
E吸<E放:反应__________能量
E吸>E放:反应__________能量
________能量_______
________能量_______
反应物
生成物
旧化学键断裂
新化学键生成
化学反应中,________________与_________________是同时发生的。
图像表征:能量
反应过程
能量
反应过程
②物质自身能量角度
各种物质都具有能量,物质的_________、_________与___________不同,所具有的能量也不同。能量
反应过程
生成物总能量高
反应物总能量低
能量
反应过程
反应物总能量高
生成物总能量低
思考:
物质是否必须发生化学反应才有能量变化?
是否存在化学反应前后无能量变化的情况?
例1.根据图提供的信息,下列所得结论不正确的是
A.该反应是吸热反应
B.该反应一定有其他能量转化为化学能
C.反应物比生成物稳定
D.因为生成物的总能量高于反应物的总能量,所以该反应不需要加热
例2.利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法,已知CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g)的反应过程中能量变化情况如图所示。下列判断正确的是
A.生成1 mol CH3OH(g)吸收91 kJ能量
B.用碳制备原料气CO、H2的反应属于放热反应
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.如果该反应生成液态CH3OH,则释放的热量更少
二、反应热与焓变
1.反应热及其测定
反应热:
在___________条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的_________,称为化学反应的_______________,简称反应热。
中和反应反应热的测定:
(1) 外壳与内筒间隔热层的作用?
(2)要重复进行三次实验的目的是?
(3)如无杯盖,对所测数值有何影响?
(4)玻璃搅拌器能否使用铁质或铜质材料?
(5)为什么取盐酸0.5 mol/L 50 mL而取NaOH溶液 0.55 mol/L 50 mL ?
大量实验测得:
25℃、101kPa下,_____酸的_____溶液与_____碱的_____溶液发生中和反应生成________H2O时,放出__________ kJ的热量。我们把这一反应热称为“______________”。
即中和热表示的是:_____________________________________。
思考:只要是酸和碱反应生成水放出的热就是中和热吗?
2.反应热与焓变
二者的关系:_________条件下,反应的热效应(Qp)等于反应的焓变(__________)。
ΔH:生成物与反应物的___________之差,单位:_______________________________。
根据规定:
当ΔH_______0,即ΔH为“_______”时,为_____________反应;
当ΔH_______0,即ΔH为“_______”时,为_____________反应;
注意:
① ΔH后所跟数值需带“+”、“-”符号。
②符号、数值、单位三者缺一不可,是一个整体。
③所带“+”、“-”号均有数学意义,参与大小比较。
④某反应是放热,则其反向进行的反应为吸热,且数值相等。
三、热化学方程式
表明反应所释放或吸收的___________的化学方程式,叫热化学方程式。
思考:写出下列情况的热化学方程式
①1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态H2O,放出285.8 kJ热量
②1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol气态H2O,放出241.8 kJ热量
③2 mol气态H2与1 mol气态O2反应生成2 mol液态H2O,放出571.6 kJ热量
书写热化学方程式的注意事项:
①需注明反应时的_________和___________:常为25℃、101 kPa,可不特别注明
②需注明反应物和生成物的聚集__________
固体:_____ 液体:______ 气体:______ 水溶液:_______
不用标“↑”或“↓”
③明确化学计量数的含义:只表示_________________,不表示微粒个数,因此可以是分数
④化学方程式必须与ΔH一一对应
⑤ ΔH的几个关系
相同温度和压强下,若:
aA(g) + bB(g) === cC(g) + dD(g) ΔH1
cC(g) + dD(g) === aA(g) + bB(g) ΔH2
naA(g) + nbB(g) === ncC(g) + ndD(g) ΔH3
则有:________________________________________________
例1、已知:
1 mol N2(g)中的化学键断裂时需要吸收946 kJ的能量
1 mol O2(g)中的化学键断裂时需要吸收498 kJ的能量
1 mol NO(g)中的化学键形成时需要释放632 kJ的能量
写出N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)的热化学方程式
例2、根据右图所给信息,得出的结论正确的是
四、燃烧热
在101 kPa时,_______________________________________________时所放出的能量,叫做该物质的燃烧热,单位为kJ/mol。
指定产物:
C → ___________ H → ____________ S → _____________ N → ______________
如表示H2的燃烧热:
已知:1 mol 甲醇[CH3OH(l)]完全燃烧,放热726.5 kJ;2 mol CO完全燃烧,放热566 kJ。
写出表示二者燃烧热的热化学方程式:
思考:
(1)1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量即为该可燃物的燃烧热 ( )
(2)燃烧热随化学方程式的计量数的改变而改变 ( )
(3)1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)时放出的热量叫H2的燃烧热 ( )
(4)12 g碳在O2中燃烧生成CO(g)放出的总热量为碳的燃烧热 ( )
(5)25℃、101kPa时,1 mol C和2 mol C的燃烧热相等 ( )
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