高二化學化學反應中熱量的變化

《高二化學化學反應中熱量的變化》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高二化學化學反應中熱量的變化（23頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 一.化學反應中的能量變化，通常表現為熱量的變化。其它：電能/光能/功等吸熱反應放熱反應化學上把有熱量放出的化化學上把有熱量放出的化學反應叫做放熱反應學反應叫做放熱反應?；瘜W上把吸收熱量的化學化學上把吸收熱量的化學反應叫做吸熱反應。反應叫做吸熱反應。反應物的總能量高反應物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量低生成物的總能量高生成物的總能量高反應物的總能量低反應物的總能量低放熱反應放熱反應吸熱反應吸熱反應反應物的總能量反應物的總能量=生成物的總能量生成物的總能量+放出的熱量放出的熱量生成物的總能量生成物的總能量=反應物的總能量反應物的總能量+吸收的熱量吸收的熱量 化學反應的過程化學反應的過程

2、,可以看成是能量的可以看成是能量的“貯存貯存”或或“釋放釋放”的過程的過程 遠古時代，燃燒這一最早被利用的氧化還原遠古時代，燃燒這一最早被利用的氧化還原反應促進了人類的進化。反應促進了人類的進化。地球上，植物通過光合作用每年儲存了大約地球上，植物通過光合作用每年儲存了大約1017 kJ 能量，同時將能量，同時將1010 t 碳轉化為碳水化碳轉化為碳水化合物。合物。人體中氧通過與血紅蛋白的結合形成氧合血人體中氧通過與血紅蛋白的結合形成氧合血紅蛋白，并在需要時緩慢釋放，氧化葡萄糖，紅蛋白，并在需要時緩慢釋放，氧化葡萄糖，放出能量。放出能量?，F代社會，金屬冶煉、高能燃料和眾多化工現代社會，金屬冶煉、

3、高能燃料和眾多化工產品的合成都涉及氧化還原反應和能量變化。產品的合成都涉及氧化還原反應和能量變化。一次能源二次能源常規能源燃料能源煤炭、石油、天然氣、生物質能煤氣、焦碳、成品燃油、液化氣、酒精非燃料能源 水能電力、蒸汽、熱水新能源燃料能源核能人工沼氣、氫能非燃料能源太陽能、地熱、風能、海洋能激光能源的分類能源的分類能量消耗前六名的國家能量消耗前六名的國家美國美國中國中國俄羅斯俄羅斯日本日本德國德國印度印度51015202530能源結構比例能源結構比例(占世界占世界%)國家國家煤炭煤炭石油石油天然氣天然氣核能核能水電水電25.410.47.26.04.12.9圖圖 世界六國消耗的一次能源比例及總

4、比例（占世界）世界六國消耗的一次能源比例及總比例（占世界）趨勢（比例）：趨勢（比例）：石油和天然氣下降；石油和天然氣下降；煤炭上升；煤炭上升；核電上升。核電上升。二、燃料的充分燃燒二、燃料的充分燃燒1.人類當前所需能源的主要來源是化石燃料人類當前所需能源的主要來源是化石燃料煤、石油、煤、石油、天然氣。天然氣。2.人類應當樹立節能意識：人類應當樹立節能意識：(1）化石燃燒無法再生；）化石燃燒無法再生；(2）提高燃燒效率，節約能源。）提高燃燒效率，節約能源。3.使燃料充分燃燒的措施：使燃料充分燃燒的措施：(1）通入充足且適量的空氣；）通入充足且適量的空氣；(2）固體燃料粉碎、液體燃料噴霧以增大燃料

5、與空氣的接）固體燃料粉碎、液體燃料噴霧以增大燃料與空氣的接觸面。觸面。4.煤炭的氣化和液化，既防止污染，又提高燃燒效率。煤炭的氣化和液化，既防止污染，又提高燃燒效率。新能源的開發新能源的開發1.燃料電池，燃料電池，2.氫能，氫能，3.太陽能，太陽能，4.風能，風能，5.生物能、生物能、6.核能、核能、7.地熱能、地熱能、8.潮汐能等潮汐能等 燃料電池燃料電池K+,OH-H2OH2H2,H2OO2O2,H2O-+e鋰錳電池：鋰錳電池：鋰離子電池：鋰離子電池：堿性堿性(Zn-MnO2)電池電池(一次性一次性)圖圖 太陽能電池太陽能電池圖 氫彈爆炸圖圖 秦山核電廠外景秦山核電廠外景秦山核電站二期工程

6、施工現場秦山核電站二期工程施工現場 鳥鳥 瞰瞰 一一 期期 沸沸騰騰爐爐接觸法制硫酸例：在同溫、同壓下，比較下列反應放出熱量例：在同溫、同壓下，比較下列反應放出熱量Q1、Q2的大小的大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2分析：反應物的狀態，數量和生成物的數量都相同，分析：反應物的狀態，數量和生成物的數量都相同，但由于但由于氣態水轉化為液態氣態水轉化為液態要放出一定數量的熱量要放出一定數量的熱量Q2Q1B:S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1 S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q2兩式數量相同，兩式數量相同，S由固態由固態吸收

7、熱量轉化為氣態，吸收熱量轉化為氣態，在氧化燃燒生成在氧化燃燒生成SO2。其放出熱量的。其放出熱量的總和小于由總和小于由氣態氣態S直接燃燒所放出的熱量直接燃燒所放出的熱量C:C(S)+1/2O2(g)=CO(g)+Q1 C(S)+O2(g)=CO2(g)+Q2固態固態C氧化為氧化為CO，釋放出熱量，釋放出熱量Q1，CO是氣體燃料，是氣體燃料，和和O2反應生成反應生成CO2，又釋放熱量，又釋放熱量Q3，兩次釋放熱量的，兩次釋放熱量的總和總和Q1+Q3，等于固態，等于固態C氧化為氣態氧化為氣態CO2釋放的熱量釋放的熱量Q2，Q2Q1D:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q1 1/2H2(g)

8、+1/2Cl2(g)=HCl(g)+Q2狀態相同，但數量后式僅是前式的一半，釋放的熱狀態相同，但數量后式僅是前式的一半，釋放的熱量也應是前式的一半，量也應是前式的一半，Q2Q112g石墨石墨與與O2反應生成反應生成CO2放出放出393.51KJ熱量；熱量；12g金剛金剛石石與與O2反應生成反應生成CO2放出放出395.41KJ熱量，試比較，石墨與熱量，試比較，石墨與金剛石哪個穩定？金剛石哪個穩定？比較相同狀態、相同數量的金剛石和石墨，與比較相同狀態、相同數量的金剛石和石墨，與O2完全反應，生成相同狀態、相同數量的完全反應，生成相同狀態、相同數量的CO2，金，金剛石釋放出的熱量更多，說明剛石釋放

9、出的熱量更多，說明金剛石具有的總能金剛石具有的總能量高，不穩定量高，不穩定例題例題2：三三.燃燒熱和中和熱燃燒熱和中和熱若2.6 g 乙炔（C2H2，氣態）完全燃燒生成液態水和CO2（g）時放熱130 kJ。則乙炔燃燒的熱化學方程式熱化學方程式為 C2H2（g）5/2O2（g）=2CO2（g）H2O（l）;H=1300 kJ/mol2C2H2（g）5O2（g）=4CO2(g)2H2O(l);H=2600 kJ/mol 在在101 kPa時，時，1 mol 物質物質完全燃燒生成穩定的完全燃燒生成穩定的氧化物氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。1.燃燒熱燃

10、燒熱如:C CO2(g)、H H2O（l）、S SO2（g）Cl HCl(g)分析以下幾個熱化學方程式，哪個是表示固態碳和氣態氫氣燃燒時的燃燒熱的？為什么？A.C（s）O2（g）=CO(g);H=110.5 kJ/molB.C（s）O2（g）=CO2(g);H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l);H=571.6 kJ/molD.H2(g)O2(g)=H2O(g);H=241.8 kJ/mol解析:A項 C（s）燃燒未生成穩定氧化物CO2(g)，故其反應熱不能叫燃燒熱；B項符合燃燒熱的定義；C項H2雖然轉變成了穩定的氧化物H2O（l），但由于其反應熱表示的是2 m

11、ol H2 完全燃燒時的熱量變化，故不能叫燃燒熱；D項參加燃燒的H2雖然是1 mol，但其生成H2O（g），而不是H2O（l），故它的反應熱也不為H2的燃燒熱。在稀溶液中，酸跟堿發生中和反應而生成1 mol H2O，這時的反應熱叫做中和熱中和熱。2.中和熱中和熱在書寫物質在溶液中發生化學反應的方程式時，我們常用aq來表示稀溶液，稀溶液是指溶于大量水的離子。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質的溶解熱、電解質電離的吸熱所伴隨的熱效應。例寫出下列反應的熱化學方程式：實驗測得：（1）1 L 1 mol/L 稀鹽酸跟1 L 1 mol/L NaOH溶液起中和反應放出57.3 kJ熱量。（2）1 L

12、 1 mol/L KOH 溶液中和1 L 1 mol/L HNO3溶液，放出57.3 kJ的熱量。（3）1 L 1 mol/L H2SO4溶液與2 L 1 mol/L NaOH 溶液完全反應，放出114.6 kJ的熱量。（1）NaOH（aq）HCl（aq）=NaCl（aq）H2O(l);H=57.3 kJ/mol（2）KOH（aq）HNO3（aq）=KNO3（aq）H2O（l）；H=57.3 kJ/mol（3）2NaOH（aq）H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）2H2O（l）；H=114.6 kJ/mol反應的反應熱和中和熱均為57.3 kJ/mol反應的反應熱為114.6 kJ/mol

13、，中和熱為57.3 kJ/mol因為中和熱要求反應生成的H2O為1 mol，而反應（3）生成H2O為2 mol，故其中和熱應為反應熱的二分之一。若是有弱酸和弱堿參加的中和反應，能用上式表示嗎？其中和熱的數值還為57.3 kJ/mol嗎？若不是，偏大還是偏??？答案：不能；中和熱的數值不為57.3 kJ/mol，一般偏?。ㄒ驗槿蹼娊赓|的電離多為吸熱）。四四.蓋斯定律蓋斯定律1.蓋斯定律：蓋斯定律：1840 G.H.Hess(瑞士科學家）瑞士科學家）不管化學反應是一步完成或分幾步完成，這個過程的熱效應是相同的，即總反應的熱效應等于各步反應的熱效應之和。2應用條件：應用條件：注意：某化學反應是在等壓（

14、或等容）等壓（或等容）下一步完成的，在分步完成時，各分步也要在等壓（或等容）等壓（或等容）下進行；要消去某同一物質時，不僅要求物質的種類相同，其物質的聚集狀態聚集狀態也相同。例：求反應 C(石墨)1/2 O2(g)CO(g)的反應熱？始態始態 C(石墨)O2(g)終態終態 CO2(g)CO(g)+1/2O2 已知：C(石墨)O2(g)CO2(g)rHm =-393.5 kJmol-1 CO(g)1/2O2(g)CO2(g)rHm 2 =-283.0 kJmol-1則則-得得：C(石墨)1/2 O2(g)CO(g)的rHm 1 為：rHm rHm 1-rHm 2 -110.5 kJmol-1；h

15、ttp;/ jch81kcf向了寺廟。那個男子翻身下馬，壹個箭步沖進了寺門！耳邊充斥著救火聲，哭喊聲，不論是僧人還是奴仆，全都在奮力地撲救著。新來的那十幾個人，也即刻加入了救火的隊伍。寺院主持正在全力指揮著，見到來人，立即迎了上來：“老納見過王爺，出了此等大事，罪過，罪過，望王爺責罰”不等主持說完，那個被稱作王爺的男子迅速擺了擺手：“別說這些了，趕快去救火，必須確保側福晉和三阿哥的安全?！闭f完，他也加入到救火的指揮中去了。在壹行人的增援下，火勢終于被控制住。只是此時的寶光寺，已經面目全非：大殿和配殿幾乎全部燒毀，橫梁、立柱全都橫七豎八地斜倒在地上，佛祖塑像早已斷了三段，躺在壹旁，整個寺廟大院，

16、只剩下不足兩尺高的殘垣斷壁和堆滿坍塌物的地基。昔日香煙裊裊、莊重巍峨的寶光寺，此刻已然滿目瘡夷，遍地狼藉，水漫全院，也漫過了眾人的腳，僧侶侍衛們都是趟著水收拾。寶光寺遭到了滅頂之災。這時，暫避后院安全地帶的王爺側福晉李淑清壹臉驚慌地走了過來，見到王爺，由于過度的驚嚇和慌恐，使得她早就忘記了禮數，立即撲到他的懷中，失聲痛哭起來：“爺，你可來了！妾身剛才以為再也見不到爺了呢！嗚嗚嗚”“好了，這不是沒有事情了嗎？大災之后，必有大福，小心別哭壞了眼睛?！蓖鯛斠歼吪闹暮蟊?，壹邊小心地安慰著。好不容易，李淑清的情緒略略平復了下來，轉身說到：“安嬤嬤，帶時兒過來吧”半天不見回聲，王爺也納悶呢，這奴才沒長

17、耳朵嗎？于是叫身邊的太監：“秦順兒，去叫安嬤嬤，帶三阿哥過來?！痹S久不見秦順兒過來，王爺急了，這幫奴才都干什么吃的，正要再喊，只見秦順兒慌慌張張跑回來，撲通壹下子跪在了王爺面前：“爺，安嬤嬤，她，她”，秦順兒已經嚇得結結巴巴，壹句完整的話都說不出來了?！澳憧煺f，到底怎么了？你要把爺急死嗎??？”“爺，安嬤嬤，好像，死了”秦順兒帶著哭腔地回話?！澳侨⒏缒?！”“找了半天都沒有找到，爺”王爺壹聽說三阿哥沒有找到，簡直要被氣瘋了！這幫奴才都是干什么吃的！連主子都護不住，三阿哥要是沒有了，這全院的奴才都必須給爺去死！壹怒之下，抬腳踹向了秦順兒，然后立即沖進了后院。第壹卷 第二章 獲救李淑清在聽到安嬤嬤已經死了的消息時，就已經有壹股不祥的預感，再親耳聽到時兒不見了的時候，已然昏倒在地。進了后院，秦順兒頭前帶路，王爺見到了倒在主殿后門左側地上的安嬤嬤，衣服有被火苗燎著的痕跡，臉上全是灰土和被大火薰過的樣子。整個兒院子靜悄悄地?！敖o我壹寸壹寸地搜，就是掘地三尺，也得把三阿哥給找到，否則，你們全部都給三阿哥陪葬！”看著跪了壹地的奴才，他壹字