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1、
第六講 熱化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與能量變化
一.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
1. 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系
2.兩個角度看放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)及圖像表達
3常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
4. 反應(yīng)熱
化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量,通常叫做反應(yīng)熱。反應(yīng)熱用符號ΔH表示,單位一般采用kJ/mol。當(dāng)ΔH為負(fù)值為放熱反應(yīng);當(dāng)ΔH為正值為吸熱反應(yīng)。測量反應(yīng)熱的儀器叫做量熱計
例1已知反應(yīng)A+B=C+D為放熱反應(yīng),對該反應(yīng)的下列說法中正確的是( )
A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D
C. A和B的總能量
2、一定高于C和D的總能量
D. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不必加熱就一定能發(fā)生
例2關(guān)于吸熱反應(yīng)的說法正確的是( )。
A.凡需加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B.只有分解反應(yīng)才是吸熱反應(yīng)
C.使用催化劑的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
D.CO2與CaO化合是放熱反應(yīng),則CaCO3分解是吸熱反應(yīng)
例3下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是( )
A.Ba(OH)2?8H2O晶體和NH4Cl混合攪拌 B.鹽酸和氫氧化鈉混合
C.鋅放入稀硫酸中 D.焦炭和水蒸氣高溫下反應(yīng)
例4下列說法正確的是( )
A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
B.任何放熱反應(yīng)在
3、常溫條件下一定能發(fā)生反應(yīng)
C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了反應(yīng)結(jié)果是放熱還是吸熱
D.吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生反應(yīng)
例5在氫氣與氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體的反應(yīng)中,若斷裂1mol H - H鍵要吸收436KJ的能量,斷裂1mol Cl- Cl鍵要吸收243KJ的能量,斷裂1molH—Cl鍵要吸收432KJ的能量,則在氯氣中充分燃燒1mol H
2 的能量變化是
二.熱化學(xué)方程式
1.正確書寫熱化學(xué)方程式:
注意:1.熱化學(xué)方程式必須標(biāo)出能量變化。2.熱化學(xué)方程式中必
4、須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài),因為反應(yīng)熱除跟物質(zhì)的量有關(guān)外,還與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)。3.熱化學(xué)方程式中加各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量,因此可以用分?jǐn)?shù),但要注意反應(yīng)熱也發(fā)生相應(yīng)變化
2.中和熱
①.概念:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol H2O,這時的反應(yīng)熱叫中和熱。
②. . 中和熱的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ/mol。
3.燃燒熱
①.概念:在101kPa時,1mol物質(zhì)燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱的單位一般用kJ/mol表示。
②.C8H18
5、(l)+O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l);△H=-5518kJ/mol
注:敘述燃燒熱時,用正值,在熱化學(xué)方程式中用△H表示時取負(fù)值。例如,CH4的燃燒熱為890.3kJ/mol,而△H=-890.3kJ/mol。必須以1mol可燃物燃燒為標(biāo)準(zhǔn)
例1:(2004年全國)已知25 ℃、101 kPa下,石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.51 kJ·mol-1
6、60;C(金剛石)+O2(g)=CO2(g) △H=-395.41 kJ·mol-1
據(jù)此判斷,下列說法中正確的是( )。
A.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng);等質(zhì)量時,石墨的能量比金剛石的低
B.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng);等質(zhì)量時,石墨的能量比金剛石的高
C.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng);等質(zhì)量時,石墨的能量比金剛石的低
D.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng);等質(zhì)量時,石墨的能量比金剛石的高
例2:已知反應(yīng):①101 kPa時,2C(s)+O2(g)
7、=2CO(g);△H=-221 kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1);△H=-57.3 kJ/mol
下列結(jié)論正確的是( )
A.碳的燃燒熱大于110.5 kJ/mol
B.①的反應(yīng)熱為221 kJ/mol
C.稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為-57.3 kJ/mol
D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水,放出57.3 kJ熱量
三.蓋斯定律
△H1=△H2+△H3+△H4
蓋斯定律的主要應(yīng)用是計算無法直接用實驗測量的反應(yīng)之反應(yīng)熱
例.1下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的△H前者大于后者的
8、是( ?。?
①C(s)+O2 (g)==CO2 (g);△H1 C(s)+ O2 (g)==CO(g);△H2
②S(s)+O2 (g)==SO2 (g);△H3 S(g)+O2 (g)==SO2 (g);△H4
③H2 (g)+ 1/2O2 (g)==H2O(l);△H5 2H2(g)
9、+O2(g)==2H2O(l);△H6
④CaCO3(s)==CaO(s)+CO2 (g);△H7 CaO(s)+H2O(l)==Ca(OH) 2 (s);△H8
A.① B.④ C.②③④ D.①②③
例2(3)已知1在燃料反應(yīng)器中完全反應(yīng)生成氣態(tài)水時吸熱160.1,1mol在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)水時放熱802.3。寫出空氣反應(yīng)器重發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
10、 。
練習(xí):1已知H-H鍵能為436 KJ/mol,H-N鍵能為391 KJ/mol,根據(jù)熱化學(xué)方程式
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g); ΔH= -92.4KJ/mol,則 N≡N的鍵能是( )
A.431 KJ/mol B.946 KJ/mol C.649 KJ/mol D.869 KJ/mol
2.白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng):P4+5O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為:P—P akJ·m
11、ol—1、P—O bkJ·mol—1、P=O ckJ·mol—1、O=O dkJ·mol—1。
根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的△H?
3.(12全國大綱9)反應(yīng)A+B→C(△H<0)分兩步進行:①A+B→X(△H>0),②X→C(△H<0)。下列示意圖中,能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是
4.25℃、101 kPa下,碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2800 kJ/mol,則下列熱化學(xué)方程式正確的是
A.C(s)+O2(
12、g)=CO(g);△H=-393.5 kJ/mol
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=+571.6 kJ/mol
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=-890.3 kJ/mol
D.C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);△H=-1400 kJ/mol
5.已知充分燃燒a g乙炔氣體時生成1 mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水,并放出熱量b kJ,則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是
A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);△H=-4b kJ/mol
B.C2H2(g)+O2(g)=2
13、CO2(g)+H2O(l);△H=2b kJ/mol
C.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);△H=-2b kJ/mol
D.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);△H=b kJ/mol
6.已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s), △H=-701.0kJ·mol-1
2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) △H=-181.6kJ·mol-1
則反應(yīng)Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)的△H為
A. +519.4kJ·mol-1
14、 B. +259.7 kJ·mol-1
C. -259.7 kJ·mol-1 D. -519.4kJ·mol-1
7.在298K、100kPa時,已知:2 ⊿
⊿
⊿
則⊿與⊿和⊿間的關(guān)系正確的是
A ⊿=⊿+2⊿ B ⊿=⊿+⊿
C. ⊿=⊿-2⊿ D. ⊿=⊿- ⊿
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