化學(xué)反應(yīng)中的能量變化熱化學(xué)方程式

化學(xué)反應(yīng)中的能量變化熱化學(xué)方程式第一頁，共二十頁，2022年，8月28日一、概述1、化學(xué)反應(yīng)過程中總是伴隨

和

變化的，而能量變化又多數(shù)以

的形式表現(xiàn)出來，另外還有電能、光能等；2、當(dāng)能量變化以熱的形式表現(xiàn)時，將化學(xué)反應(yīng)分為

。能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的

為基礎(chǔ)的。3、

是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因。4、

和

是兩條基本的自然定律。第二頁，共二十頁，2022年，8月28日5、糖類在體內(nèi)和體外的氧化本質(zhì)相同、最終產(chǎn)物一樣、釋放的能量相等。當(dāng)反應(yīng)條件和進行方式不相同。生物氧化（體內(nèi)氧化）是在體溫條件和酶的催化下進行的，能量的轉(zhuǎn)化率和利用率都很高。6、人類利用能源的三個階段：柴草階段、化石能源階段、多能源結(jié)構(gòu)階段7、火電即火力發(fā)電是我國現(xiàn)階段主要的發(fā)電形式。是通過化石燃料的燃燒，使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，加熱水使之汽化為蒸氣以推動蒸汽輪機，帶動發(fā)電機發(fā)電。8、最早使用的充電電池是

。9、充電電池即二次電池可以實現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能（放電）、電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能（充電）的循環(huán)。10、風(fēng)能是太陽能的一種轉(zhuǎn)換形式。11、一次能源：直接從自然界中獲得的能源；二次能源：一次能源經(jīng)過加工得來的能源。第三頁，共二十頁，2022年，8月28日13、化學(xué)反應(yīng)過程的實質(zhì)是舊鍵斷裂和新鍵的形成過程，①斷鍵吸熱，成鍵放熱，反應(yīng)過程總的熱量變化情況取決于斷鍵吸收的總能量與成鍵放出的總能量的差值；②另一種表達形式為取決于反應(yīng)物具有的總能量與生產(chǎn)物具有的總能量的差值；③H>0,吸熱；H<0,放熱；④相同條件下，同一化學(xué)鍵的斷裂與形成的熱量變化值相等。12、反應(yīng)熱（焓變）：化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或放出的熱量，由生成物與反應(yīng)物的焓值差決定。

注：中學(xué)階段研究的是敞開容器中發(fā)生反應(yīng)的熱量變化，即要求壓強一定。在表示反應(yīng)熱時一定要體現(xiàn)出來是吸熱還是放熱及相應(yīng)的能量變化值。第四頁，共二十頁，2022年，8月28日二、熱化學(xué)方程式1、含義：表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式2、書寫要求：①注明反應(yīng)的溫度和壓強，不注明時，通常指101kPa和25C；②必須注明各反應(yīng)物和生產(chǎn)物的狀態(tài)；③用H表示反應(yīng)過程中的熱量變化情況必須有“＋”、“－”；H的數(shù)值與反應(yīng)物和生產(chǎn)物的狀態(tài)及方程式中各物質(zhì)的計量系數(shù)、反應(yīng)所處的外界環(huán)境相關(guān)，可逆反應(yīng)中與反應(yīng)進行的程度無關(guān)，但單位不變；④熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的計量系數(shù)不表示分子個數(shù)，相當(dāng)于表示的是物質(zhì)的量的倍數(shù)，可以不是最簡比，可以是分?jǐn)?shù)；第五頁，共二十頁，2022年，8月28日⑤熱化學(xué)方程式中一般不注明反應(yīng)條件；有機反應(yīng)一般不寫箭頭，而寫等號；可逆反應(yīng)一般寫明可逆符號；⑥蓋斯定律：同一化學(xué)反應(yīng)的能量變化情況只取決于反應(yīng)的起始和終了狀態(tài)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)第六頁，共二十頁，2022年，8月28日3、書寫練習(xí)（1）已知H2和O2反應(yīng)生成1molH2O（g）放出241.8kJ的熱量。1gH2O（g）轉(zhuǎn)化為1gH2O（l）時放出熱量2.444kJ。試寫出1molH2完全燃燒生成1molH2O（l）的熱化學(xué)方程式。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，H＝－285.792kJ/mol（2）4molSO2和一定量氧氣混合，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)放出314.624kJ的熱量時，SO2的轉(zhuǎn)化率為80％。試確定上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，H＝－196.6kJ/mol第七頁，共二十頁，2022年，8月28日（3）已知0.5mol甲烷和0.5mol水蒸氣在t℃，pkPa時，完全反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣（合成氣），吸收了akJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

。CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)；H＝＋2akJ/molt℃，pkPa第八頁，共二十頁，2022年，8月28日（4）蓋斯定律的應(yīng)用已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)，H1；C(s)+1/2O2(g)=CO

(g)，H2CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；H3H1=H2+H3。又知下列熱化學(xué)方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)，H＝－25kJ/mol3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)，H＝－47kJ/molFe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)，H＝+19kJ/mol試寫出FeO(s)被CO(g)還原為Fe(s)和CO2(g)的熱化學(xué)方程式。FeO(s)+CO(g)=Fe(s)＋CO2(g)，H＝－11kJ/mol第九頁，共二十頁，2022年，8月28日由金紅石TiO2制取單質(zhì)Ti，涉及到的步驟為：已知：①Cs＋O2g＝CO2g；H＝3935kJ·mol1②2COg＋O2g＝2CO2g；H＝566kJ·mol1③TiO2s＋2Cl2g＝TiCl4s＋O2g；H＝+141kJ·mol1則TiO2s＋2Cl2g＋2Cs＝TiCl4s＋2COg的H＝

。第十頁，共二十頁，2022年，8月28日三、燃燒熱1、含義：在101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量。已知2mol氫氣與足量的氧氣充分反應(yīng)，生成液態(tài)水，放出熱量571.6kJ。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。根據(jù)上述信息，寫出氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式。注：氫氣的“燃燒熱為”與氫氣的“燃燒熱H為”的區(qū)別第十一頁，共二十頁，2022年，8月28日2、鞏固練習(xí)A、（04天津）已知丙醛的燃燒熱為1815kJ/mol，丙酮的燃燒熱為1789kJ/mol。寫出丙醛燃燒的熱化學(xué)方程式。CH3CH2CHO(l)+4O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)，H＝－1815kJ/mol第十二頁，共二十頁，2022年，8月28日B、（05天津）磷在氧氣中燃燒，可以生成兩種固體氧化物。3.1gP在3.2gO2中燃燒到反應(yīng)物耗盡，放出XkJ的熱量。（1）確定生成物的組成及相應(yīng)的質(zhì)量。（2）已知P的燃燒熱為YkJ/mol，則1molP與O2反應(yīng)生成P2O3的反應(yīng)熱為H＝

。（3）寫出1molP與O2反應(yīng)生成固體P2O3的熱化學(xué)方程式

。(1)P2O32.75g；P2O33.55g;(2)H＝-(20X-Y)kJ/mol(3)P(s)+3/4O2(g)=1/2P2O3(s)，H＝－(20X-Y)kJ/mol第十三頁，共二十頁，2022年，8月28日C、（05北京）CO、CH4都是可燃性氣體。（1）等體積CO、CH4在相同條件下完全燃燒，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為

。（2）101kPa時，CO的燃燒熱為283kJ/mol。相同條件下，2molCH4完全燃燒生成H2O（l），放出的熱量是1molCO完全燃燒時放出熱量的6.3倍。試寫出CH4完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

。（1）1：4（2）CH4(g)+2O2=CO2(g)+2H2O(l)，

H＝－891.45kJ/mol第十四頁，共二十頁，2022年，8月28日氣體A由C、H、F三種元素組成。將標(biāo)況下1.12LA在過量的氧氣中完全燃燒，恢復(fù)原狀態(tài)，放出QkJ的熱量。已知生成的氣體物質(zhì)全部被澄清的石灰水吸收，可以得到6.95g的沉淀。再取相同條件下的等量的A裝入一個薄膜袋中，總質(zhì)量為2.20g。（1）根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算，A的相對分子質(zhì)量不會大于

（2）通過計算、分析確定A的化學(xué)式為（3）薄膜袋的質(zhì)量為

。

（4）寫出該條件下A在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式正確答案：（1）44；（2）CH3F；（3）0.50g；（4）2CH3F(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l)＋2HF(g);H=-40QkJ/mol標(biāo)況第十五頁，共二十頁，2022年，8月28日四、中和熱1、含義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol水時放出的熱量2、書寫3、強酸與強堿的反應(yīng)可以用相同的離子方程式表示，即反應(yīng)的本質(zhì)是相同的，所以中和熱的數(shù)值是相同。在稀溶液中，有弱酸或弱堿參加的酸堿中和反應(yīng)的中和熱一般少于57.3kJ/mol。第十六頁，共二十頁，2022年，8月28日鞏固練習(xí)：（06天津）已知反應(yīng)：①101ｋＰａ時，2Ｃ(s)＋Ｏ2(g)＝2ＣＯ(g)；ΔＨ＝－221kJ／mol②稀溶液中，Ｈ＋(aq)＋ＯＨ－(aq)＝Ｈ2Ｏ(l)；ΔＨ＝－57.3kJ／mol下列結(jié)論正確的是Ａ．碳的燃燒熱大于110.5kJ／mol Ｂ．①的反應(yīng)熱為221kJ／molＣ．稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為－57.3kJ／molＤ．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水，放出57.3kJ熱量正確答案：A第十七頁，共二十頁，2022年，8月28日4、中和熱的測定實驗（一）實驗用品大燒杯、小燒杯泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個空）——（量熱計）溫度計（兩個）、量筒（兩個）、環(huán)形攪拌器0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液第十八頁，共二十頁，2022年，8月28日（二）實驗注意事項A、量熱器保溫效果要好B、反應(yīng)物起始溫度測量要準(zhǔn)C、反應(yīng)物濃度要稀D、堿液稍微過量E、溶液混合、蓋好量熱器蓋子動作要快F、攪拌動作要輕、且快，但攪拌器不能接觸溫度計G、混合溶液溫度最高點測量準(zhǔn)確第十九頁，共二十頁，2022年，8月28日已知：25℃、101kPa時，（1）12g石墨不完全燃燒生成CO，放出110.5kJ熱量，CO繼續(xù)燃燒又放出283.0kJ熱量；（2）金剛石燃燒的熱