高二化学反应与能量变化

生成物反应物E2E1反应热活化分子: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E1:反应的活化能;E2:活化分子变成生成物分子放出的能量E2-E1:反应热我们知道：一个化学反应过程中，除了生成新物质外，还有能量变化热能电能光能思考1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？思考燃料的燃烧,中和反应,活泼金属与酸、碱,大多数化合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。问题探究一生成物反应物能量图1吸收热量放出热量反应过程中能量变化曲线图：生成物图2反应物能量反应物的能量之和E反生成物的能量之和E生（1）若E反E生，（2）若E反E生，放出能量吸收能量放热反应吸热反应规律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能量，新键形成会能量。放出吸收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/mol862kJ/molH=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一、反应热焓变1、定义：2、符号：△H3、单位：kJ·mol-1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。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.放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”放热反应物生成物能量反应过程△H＜0吸热反应物生成物能量反应过程△H＞04、规定：规律:（E反:反应物的能量之和E生:生成物的能量之和）(1)若E反E生，(2)若E反E生，放出能量放热反应吸收能量吸热反应反应热：△H=E生-E反吸热反应:△H0或者值为“+”放热反应:△H0或者值为“-”常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应燃料的燃烧中和反应金属与酸大多数化合反应C+CO2,H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高温分解大多数分解反应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1：1molC与1molH2O(g)反应生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=kJ/mol。+131.5例2：拆开1molH－H键、1molN－H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为△H=，－92.0kJ/mol练习1.下列叙述正确的是（）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△H0，则反应物的能量高于生成物的能量D.若△H0，则反应物的能量高于生成物的能量C2.已知：H+H═H2；△H=－436KJ/mol，则下列叙述正确的是（）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AD4．下列过程中，需要吸收能量的是（）A．H+H=H2B．H+Cl=HClC．I2→I+ID．S+O2=SO2C二、热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa1、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。物质变化能量变化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二、热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa2、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。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12二、热化学方程式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。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12二、热化学方程式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。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol1.书写步骤(1)写出化学方程式(2)注明反应物和生成物的状态(3)标明焓变△H(注意单位和+、-）☆要注明反应的温度和压强（中学一般不注明,为一个大气压，250C）写出下列反应的热化学方程式：1.已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，2.已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）；ΔH＝－484kJ·mol－1C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ·mol-13.46gC2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8KJ热量。C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.8KJ·mol-1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。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol122H2(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2mol气态HCl，放出184.6kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=－184.6kJ/mol2H2(g)+2Cl2(g)=4HCl(g)∆H=－369.2kJ/molH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)∆H=－92.3kJ/mol1212例2：1molN2(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)∆H=+68kJ/mol例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是（）A、2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH=+890kJ/molB、CH4＋2O2＝CO2＋H2OΔH=–890kJ/molC、CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=–890kJ/molD、1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l)ΔH=–890kJ/molCΔH=–445kJ/molA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.H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）ΔH＝＋484kJ·mol－1书写热化学方程式注意事项:(1)反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。(2)△H标明恒压、恒温条件下反应放出或吸收的热量，放热为负，吸热为正。(3)方程式中各物质的计量数不表示分子个数，只表示物质的量，可是整数或分数。(4)对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同，即△H的值与计量数成正比。(5)当化学反应逆向进行时,△H数值不变,但符号相反.(6)可逆反应中的△H数值是指该反应完全进行时的数值.练习：A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－4bkJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=+2bkJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－2bkJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=+bkJ/mol已知充分燃烧ag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练习2、已知（1）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH1=akJ/mol（2）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol（3）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)ΔH3=ckJ/mol（4）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是。A、ac0B、bd0C、2a=b0D、2c=d0C3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，已知破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO、O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q24Q3B.2Q1+Q24Q3C.Q1+Q2Q3D.Q1+Q2=Q3B课堂练习1、下列说法不正确的是()A、化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化B、放热反应不需要加热即可发生C、需要加热条件的化学反应都是吸热反应D、化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量Ｅ、分解反应肯定是吸热反应Ｆ、物质燃烧放出热量ＢCE巩固练习：2、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，已知破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q24Q3B.2Q1+Q24Q3C.Q1+Q2Q3D.Q1+Q2=Q3B3、在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2Q1的是（）A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q2B4、1molC与1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2，需要吸收131.5kJ的热量。写出此反应的热化学方程式。5、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是A、2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH=+890kJ/molB、CH4＋2O2＝CO2＋H2OΔH=－890kJ/molC、CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－890kJ/molD、1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l)ΔH=-890kJ/molC6、已知（1）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH1=akJ/mol（2）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol