化学反应中的能量变化奥塞教案.docx

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化学反应中的能量变化奥塞教案

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讲义三化学反应中的能量变化

一反应热

1反应热的有关概念

化学反应中，既发生物质变化又发生着能量变化，热能是能量变化的表现形式之一。

在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。

反应热用ΔH表示，单位为/l。

（1）在化学反应过程中，反应物总能量大于生成物总能量，总的变化过程是放热的叫放热反应，ΔH为“-”，或ΔH<0。

（2）在化学反应过程中，反应物总能量小于生成物总能量，总的变化过程是吸热的叫吸热反应，ΔH为“+”，或ΔH>0。

（3）化学反应不仅遵守质量守恒定律、电子守恒定律、而且也遵守能量守恒。

反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热或者吸热，如果两者能量差比较接近，则放热或吸热不明显。

2表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。

热化学方程式既表明了化学反应中的物质变化（包括物质聚集状态的变化），又表明了化学反应中的能量变化。

二热化学方程式的意义和书写

1热化学方程式与一般化学方程式的不同

（1）热化学方程式各物质前的化学计量数表示的为物质的量而不是分子数，所以该计量数可以是整数，也可以是分数。

（2）热化学方程式中。

必须注明各物质的聚集状态。

因为物质的聚集状态不同，所具有的能量不同，反应热也就不同。

如：

2H2（g）+2（g）==2H2（g）；ΔH=-4836/l

2H2（g）+2（g）==2H2（l）；ΔH=-716/l

热化学方程式不用表明“↑”和“↓”。

（3）热化学方程式中必需注明ΔH以及“+”与“-”。

书写热化学方程式时除注意以上三点外，还需注明反应的温度和压强，因为ΔH与温度和压强有关。

但一般ΔH数据是在101Pa和2℃时的数据，因此一般情况下不注明温度和压强，即默认情况下均为101Pa和2℃。

（4）热化学方程式是表明已完成的数量。

由于ΔH与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学是前面的化学计量数必须与ΔH相对应。

如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。

当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

如：

如：

①（石墨）+2（g）=2（g）ΔH=－393·l－1

②（金刚石）+2（g）=2（g）ΔH=－394·l－1

③H2（g）+1/22（g）=H2（g）ΔH=－2418·l－1

④H2（g）+1/22（g）=H2（l）ΔH=－288·l－1

⑤2H2（g）+2（g）=2H2（l）ΔH=－716·l－1

⑥H2（g）=H2（g）+1/22（g）ΔH=+2418·l－1

从①和②对比，可以看出写出晶形的必要性。

③和④对比，可以看出写出状态的必要性。

④和⑤对比，可以看出计量数不同的热量变化。

③和⑥对比，可以看出反应方向与热量的关系。

三燃烧热和中和热

1燃烧热：

在101Pa时，1l物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。

单位：

/l

所谓稳定的氧化物即该物质中所含的元素如：

2（g）H：

H2（l）S：

S2（g）N：

N2（g）l：

Hl（aq）等。

常见的物质的燃烧热有表可查

2中和热：

在稀溶液中，酸碱发生中和反应生成1lH2，这时的反应热叫中和热。

强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时，1lH+与1lH-反应生成1lH2，都放出73的热量。

H+（aq）+H-（aq）===H2（l）；ΔH=-73/l

浓酸与浓碱或弱酸与弱碱溶液发生中和反应生成1lH2，其反应热往往不等于73/l

四盖斯定律

1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律，他指出：

“若是一个反应可以分步进行，则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。

”这就是在各反应于相同条下完成市的有关反应热的重要规律——盖斯定律。

Hess定律的实际意义：

有的反应虽然简单，但其热效应难以测得。

例如：

+1/22=，是很简单的反应，但是难于保证产物的纯度，所以，反应热很难直接测定。

应用Hess定律，可以解决这一难题。

已知：

（石墨）+2（g）=2（g）

（1）ΔH=－393·l－1

（g）+1/22（g）=2（g）

（2）ΔH=－2380·l－1

（1）式－

（2）式，得（石墨）+1/22（g）=2（g）

ΔH=ΔH－ΔH=－393·l－1－（－2380·l－1）=－110/l

例根据盖斯定律和下列数据，计算反应①的ΔH值：

+2=；ΔH①+2=2ΔH=-393/l②+2=2ΔH=-283/l③

ΔH2

ΔH3

ΔH1

2

（I）

II分析：

将作为起始状态，2作为最终状态，则由生成2有下列两种途径：

由图根据盖斯定律，得：

ΔH1=ΔH2+ΔH3解：

根据盖斯定律，反应②=①+③故ΔH1=-393+283=-110/l即反应①的反应热为110/l

练习：

1热化学方程式中，各化学是前的计量数表示的意义正确的是（）

A与一般的化学等程式相同

B只表示物质的量

只表示物质的量的比

D只表示分子个数

2已知在1×10Pa，298条下，2l氢气燃烧生成水蒸气放出484热量，下列热化学方程式正确的是（）

　AH2（g）＝H2（g）＋1/22（g）ΔH＝＋242·l－1

　B2H2（g）＋2（g）＝2H2（l）ΔH＝－484·l－1

　H2（g）＋1/22（g）＝H2（g）ΔH＝＋242·l－1

　D2H2（g）＋2（g）＝2H2（g）ΔH＝＋484·l－1

3甲烷是一种高效清洁的新能，02l甲烷完全燃烧生成液态水时放出222热量，则下列方程式中正确的是（）

　A．H4（g）+22（g）=2（g）+2H2（l）；△H=－890·l－1

　B．H4（g）+22（g）=2（g）+2H2（g）；△H=－890·l－1

　．H4（g）+22（g）=2（g）+2H2（g）；△H=+890·l－1

　D．H4（g）+22（g）=2（g）+2H2（l）；△H=+890·l－1

42克氢气完全燃烧生成液态水是放出288热量，则下列热化学方程式正确的是（）

A2H2（g）+2（g）=2H2（l），ΔH=288/l

B2H2（g）+2（g）=2H2（g），ΔH=716/l

2H2（g）+2（g）=2H2（l），ΔH=-716/l

D2H2+2=2H2，ΔH=-716/l

沼气是一种能，它的主要成分是H4，0lH4完全燃烧生成2和H2时，放出44热量，则下列热化学方程式中正确的是

　A．2H4（g）+42（g）→22（g）+4H2

（1）；△H＝+890·l－1

　B．H4（g）+22（g）→2（g）+2H2

（1）；△H＝+44·l－1

　H4（g）+22（g）→2（g）+2H2

（1）；△H＝－890·l－1

　DH4（g）+2（g）→2（g）+H2

（1）；△H＝－44·l－1

6由氢气和氧气反应生成1l水蒸气放热2418，写出该反应的热化学方程式：

。

若lg水蒸气变成液态水放热2444，则反应H2（g）+2（g）=H2

（1）的△H=·l－1，氢气的燃烧热为·l－1。

7已知：

①H2（g）+1/22（g）=H2（g），ΔH1=a/l

②2H2（g）+2（g）=2H2（g），ΔH2=b/l

③H2（g）+1/22（g）=H2（l），ΔH3=/l

④2H2（g）+2（g）=2H2（l），ΔH4=d/l

下列关系式正确的是（）

Aa<<0Bb>d>0a=1/2b>0D2=d<0

8已知31g白磷变成31g红磷放出1839热量，下列两个反应中：

4P（白磷，s）+2（g）＝2P2（s）△H=－Q1/l

4P（红磷，s）+2（g）＝2P2（s）△H=－Q2/l

Q1和Q2的关系为

　A．Q1＞Q2B．Q1＝Q2．Q1＜Q2D．无法确定

9已知2℃、101Pa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为

（石墨）+2（g）=2（g）△H=－3931·l－1

（金刚石）+2（g）=2（g）△H=－39341·l－1

据此判断，下列说法中正确的是（）

　A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低

　B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高

　．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低

　D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高

10已知甲烷燃烧和氢气燃烧的热化学方程式如下：

H4（g）+22（g）==2（g）+2H2（l）；ΔH12H2（g）+2（g）==2H2（g）；ΔH22H2（g）+2（g）==2H2（l）；ΔH311常温下取体积比为4:

1的甲烷和氢气的混合气体112升（标准状况），经完全燃烧后恢复至室温，放出热量为（）A04ΔH1+00ΔH3B04ΔH1+00ΔH204ΔH1+01ΔH3D04ΔH1+02ΔH212已知下列热化学方程式：

　（s）+2（g）=2（g）ΔH=-393／1

　2H2（g）+2（g）=2H2（g）ΔH=-4836／1

　现有02l的炭粉和氢气组成的悬浊气、固混合物在氧气中完全燃烧，共放出633热量，则炭粉与氢气的物质的量之比为（）

A．1∶1B．1∶2．2∶3D．3∶2

13（0年高考理科综合能力测试（北京卷）、H4均为常见的可燃性气体。

（1）等体积的和H4在相同条下分别完全燃烧，转移的电子数之比是

（2）已知在101Pa时，的燃烧热为283/l。

相同条下，若2lH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1l完全燃烧放出热量的630倍，H4完全燃烧反应的热化学方程式是。

（3）120℃、101Pa下，aL由、H4组成的混合气体在bL2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。

①若混合气体与2恰好完全反应，产生bL2，则混合气体中H4的体积分数为

（保留2倍小数）。

②若燃烧后气体体积缩小了a/4L，则a与b关系的数学表示式是。

14磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物P23和P2。

31g的单质磷（P）在32g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X热量。

（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学是表示）是，其相应的质量为g。

（2）已知单质磷的燃烧热为/l，则1lP与2反应生成固态P23的反应热△H=

（3）写出1lP与2反应生成固态P23的热化学方程式：