高中化学 选修四 第一章 第一节 化学反应与能量的变化
思考题
1. 下列说法中不正确的是( )
A.化学变化过程是原子的重新组合过程
B.化学反应可分为吸热反应和放热反应
C.化学反应中能量变化的多少与其反应物的
质量有关
D.化学变化中的能量变化都是以热能形式表
现出来的
答案
D
2. 下列说法中正确的是(
)
A.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 B.当反应放热时ΔH>0,当反应吸热时ΔH<0
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
思考与交流
1. 你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?
活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、 燃烧反应、多数化合反应 2. 你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?
多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡 晶体的反应、以C、H2、 CO为还原剂的氧化 还原反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳
C.在加热条件下发生的反应均为吸热反应
D.一个化学反应中,当反应物能量大于生成物
能量时,反应放热,ΔH为“-”
答案
D
练习
1. 1mol C与 1mol H2O(g) 反应生成 lmol CO(g) 和
1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的
△H = +131.5 kJ/mol。
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) △H= -183kJ/mol
1 1 H (g) + Cl (g) = HCl(g) 2 2 2 2
△H= -91.5kJ/mol
(6) 热化学方程式还可以表示理论可进行实际难
进行的化学反应,一般不写反应条件 也不用标“ ”和 “ ”
(7) 若是可逆反应,则△H是完全反应测得的 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) △H= -197kJ/mol
1 1 H (g) + Cl (g) = HCl(g) 2 2 2 2
△H= -91.5kJ/mol
3. 应用
(1)书写热化学方程式
【例】 步骤: 25℃ 101kPa下, 1g 辛烷燃烧生成CO2和 ① 写出反应物、生成物及其聚集状态 H2O时,②找 放出 48.4kJ 的热量,请写出其热化学方程 Δ H 式。 2C8H18(l)+25O2(g)=16 CO2(g) + 18H2O (l) △H= -11036kJ/mol C8H18(l)+25/2 O2(g)=8CO2(g) + 9H2O (l) △H= -5518kJ/mol
试一试
1. 沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧 生成CO2和H2O时,放出445 kJ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 = + 890 kJ/mol B、CH4 + 2O2 = CO2 + H2O
物质 Cl2 Br2 193 I2 151 HCl 432 HBr 366 HI 298 H2 436
能量( kJ)243
根据上述数据回答下列问题: (1)下列物质本身具有的能量最低的是( A ) A. H2 B. Cl2 C. Br2 D. I2 (2)下列氢化物中,最稳定的是( ) A. HCl B. HBr C. HI (3) 相同条件下,X2 (X代表Cl, Br ,I)分别与氢气反应, 若消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收热量最多的是? 焓变最大的是?
ΔH=生成物能量-反应物能量(宏观)
能 量 反应物 △ H< 0 能 量 吸热 生成物 △ H> 0
放热
生成物 反应过程Ⅰ
反应物 反应过程 Ⅱ
反应体系的能量降低
反应体系的能量升高
ΔH <0
ΔH >0
ΔH=反应物总键能-生成物总键能(微观)
H2+Cl2=2HCl
ΔH=[436 kJ/mol+243 kJ/mol]- 431 kJ/mol×2 =-183kJ/mol
H2 + I2 = 2HI
只表示物质变化
二、热化学方程式:
定义: 能表示参加反应物质的量和反 应热关系的化学方程式。
H2(g)+I2(g)
200℃ 101kPa
2HI(g) △H= -14.9kJ/mol
物质变化
能量变化
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。
(热化学方程式的意义)
(2) 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。
H2(g)+I2(g)
200℃ 101kPa
2HI(g) △H= -14.9kJ/mol
1 H2(g)+ O2(g) = H2O(l) △H= -285.8kJ/mol 2
(3)反应物和产物的聚集状态不同,反应热 数值不同,因此热化学方程式需注明各 物质的聚集状态。 (s、l、g、aq)
2SO3(g) 2SO2(g) +O2(g) △H= +197kJ/mol ①其反应热是指反应物完全转变成生成物放出或 吸收的热量。 ②当反应逆向进行时,其反应热与正反应的数值 相等,符号相反。
(8) △H的单位是 kJ/mol,指的是每mol反应的焓 变(热效应) 即每mol特定组合完全反应的热效应 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) △H= -183kJ/mol
2. 已知键能 H-H、 N-H、 N≡N分别是 436kJ/mol、 391kJ/mol、946kJ/mol, 则恒压下1mol N2生成NH3的反应热-92.0 kJ/mol ,
则恒压下1mol H2生成NH3的反应热为-30.67 kJ/mol 。
3.下表中的数据是破坏1 mol化学键所消耗的能量(kJ):
练一练
1. 写出下列反应的热化学方程式 (1)1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成 CO(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H= +131.3kJ/mol
(2)0.5molCu(固态) 与适量O2(气态) 反应, 生 成CuO(固态), 放出78.5 kJ的热量 2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) △H= -314kJ/mol
③测量条件:恒压下,一般为敞口容器中 ④意义: “+”:吸热,环境对体系做功,体系能量增加 “-”:放热,体系对环境做功,体系能量减少
⑤影响焓变的因素
a. 反应物的用量 b. 反应的条件(温度、压强) c. 反应体系中物质的聚集状态
⑥焓变的计算 ΔH=生成物能量-反应物能量(宏观) ΔH=反应物总键能-生成物总键能(微观)
D. +92.3 kJ/mol
(2) 热化学方程式的正误判断
【例】判断下列热化学方程式是否正确,并说明原因。
1. C + H2O = CO + H2 ΔH=+131.3kJ/mol
2. H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH= -285.8kJ/mol 3. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH= -571.6kJ 4. C(s) + O2 (g) = CO2(g) ΔH = + 393.5kJ/mol 归纳:(四看) ① 物质聚集状态 ②ΔH的正负号和单位 ③ ΔH与化学计量数是否对应 ④ 化学方程式是否正确
A
Cl2
I2
[特别提醒]
比 较 ΔH 的 大 小 时 , 要 连 同 “ + ” 、
“-”包含在内,类似于数学上的正负数 比较。如果只比较反应放出热量的多少,
则只须比较数值大小,与“+”、“-”
无关。
任何一个化学反应都包括物质 的变化和能量的变化。 那么,有什么表达式能把这两种 变化都表示出来?
状态
C
ΔH = – 890 kJ/mol
C、CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2(g)+2H2O (l) ΔH = – 890 kJ/mol D、 1/2CH4 (g) + O2 (g) = 1/2CO2 (g) + H2O (l) ΔH = – 890 kJ/mol ΔH = – 445 kJ/mol
试一试
已知:
①H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (g) ΔH1=a kJ/mol
② 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH2= b kJ/mol
③ H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (l) ΔH3= c kJ/mol
④ 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l) ΔH4= d kJ/mol
小结
焓变:恒压条件下反应过程中所释放或吸收的能量。
从能量的角度:
∆H= E(生成物)- E(反应物)
= H(生成物)- H(反应物)
从键能的角度: ∆H=
E(反应物化学键断裂时所吸收的总能量)E (生成物化学键形成时所释放的总能量)
放热反应:△H为“-”或△H<0
吸热反应:△H为“+” 或△H>0
1 H2(g) + O2(g) = H2O(g) △H= -241.8kJ/mol 2 1 H2(g) + O2(g) = H2O(l) △H= -285.8kJ/mol 2 物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系:
(4) 若热化学方程Байду номын сангаас中各物质的化学计量
数加倍,则△H的数值也加倍; 若反应逆向进行,则△H改变符号,但数 值不变
下列关系中正确的是( )
A.a<c<0
C.2a=b<0
B.b>d>0
D. c=2d<0
选修4 第一章第一节 化学反应与能量的变化
第一章化学反应与能量一、化学键与化学反应中能量变化的关系(教材1页、教辅4~5页)1、化学反应的本质化学反应的特征是有新物质的生成,涉及到反应物的化学键断裂,生成物的化学键的形成,而化学键的断裂要吸收能量,化学键的生成要放出能量,使得化学反应中就有了能量的变化。
物质中的原子之间是通过化学键相结合的(有效碰撞)2、化学反应中能量变化的原因在相同条件下,各物质的能量不相同;能量不能再生,也不会消失,只发生形式的转化或传递物质具有的能量越低越稳定,参加化学反应时,化学键断裂就需要吸收更多的能量;反之,物质具有的能量越高越不稳定,参加化学反应时,化学键断裂需要吸收的能量低。
(物质具有的能量大小与化学键的能量大小刚好相反)物质所具有的能量与物质的状态有关:固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)某种物质从固体转变为液体、再转变为气体是需要吸收能量的,因此对于同种物质,气体所具有的能量最高,固体最低。
在说一个反应的能量变化时,一定要说明物质(反应物和生成物)的状态。
3、化学反应中能量变化形式化学反应都有新物质的生成,同时伴有能量变化;能量变化可表现为热能、光能、电能、声能、功等,通常表现为热能的变化二、常见的放热反应和吸热反应类型㈠、放热反应1、定义:放出热量的化学反应2、能量变化:E反应物的总能量>E生成物的总能量3、类型:①酸碱中和反应②可燃物的燃烧反应(所有的燃烧反应)③金属单质与酸的反应④绝大部分化合反应⑤铝热反应类型⑥炸药的爆炸,如NH4NO3、TNT(三硝基甲苯)等的爆炸⑦氧化钙溶于水、强调:①固体氢氧化钠等溶于水通常理解为物理变化(生成水合离子时放热)②浓H 2SO 4溶于水是一个有争议的问题: 9H 2SO 4·SO 3(生成水合离子时放热)SO 3+H 2O=H 2SO 4是化学变化,但溶液中的溶质主要是H 2SO 4,做题时揣摩题意㈡、吸热反应:1、定义:吸收热量的化学反应2、能量变化:E 反应物的总能量< E 生成物的总能量3、类型: ①铵盐与强碱的反应 NH 4Cl +Ca(OH)2、 NH 4Cl +Ba(OH)2·8H 2O②C 和CO 2的反应,C 与H 2O 在高温下反应,N 2与O 2在放电条件下反应③加热分解的反应(绝大部分分解反应),如KClO 3、KMnO 4、H 2O 2④盐的水解(实质是酸碱中和的逆反应)⑤ H 2+CuO强调:①铵盐溶于水(CH 3COONH 4溶于水)②弱电解质的电离:通常认为电离过程只有化学键的断裂,没有化学键的生成,故不认为是―反应‖三、焓变 反应热 在化学反应过程中同时存在着物质变化和能量的变化,而且二者均符合守恒定律(质量守恒定律、能量守恒定律)在化学反应中,能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,二者密不可分,但以物质为主。
高二化学知识点总结选修四
高二化学知识点总结选修四高二化学知识点总结选修四目录第一章、化学反应与能量第一节、化学反应与能量的变化第二节、燃烧热、能源第三节、化学反应热的计算第二章、化学反应速率和化学平衡第一节、化学反应速率第二节、影响化学反应速率的因素第三节、化学平衡第四节、化学反应进行的方向第三章、水溶液中的离子平衡第一节、弱电解质的电离第二节、水的电离和溶液的酸碱性第三节、盐类的水解第四节、难溶电解质的溶解平衡第四章、电化学基础第一节、原电池第二节、化学电源第三节、电解池第四节、金属的电化学腐蚀与防护第一章化学反应与能量考点1:吸热反应与放热反应1、吸热反应与放热反应的区别特别注意:反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系,而决定于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小。
2、常见的放热反应①一切燃烧反应;②活泼金属与酸或水的反应;③酸碱中和反应;④铝热反应;⑤大多数化合反应(但有些化合反应是吸热反应,如:N2+O2=2NO,CO2+C=2CO 等均为吸热反应)。
3、常见的吸热反应①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;②大多数分解反应是吸热反应③等也是吸热反应;④水解反应考点2:反应热计算的依据1.根据热化学方程式计算反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
2.根据反应物和生成物的总能量计算ΔH=E生成物-E反应物。
3.根据键能计算ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
4.根据盖斯定律计算化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。
即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。
温馨提示:①盖斯定律的主要用途是用已知反应的反应热来推知相关反应的反应热。
②热化学方程式之间的“+”“-”等数学运算,对应ΔH也进行“+”“-”等数学计算。
5.根据物质燃烧放热数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。
第二章化学反应速率与化学平衡考点1:化学反应速率1、化学反应速率的表示方法___________。
化学选修4(化学反应原理)第一章第一节化学反应与能量的变化 .ppt
二、热化学方程式 热化学方程式∶能表示参加 反应 物质的量 和反应热 的关系的化学方程式。
【练习】
1、1molC与1molH2O(g)反应生成1molCO(g) 和1molH2(g),需吸收131.5kJ的热量,该反 应的反应热为△H= +131.5 kJ/mol。 2、拆开1molH—H键、1molN—H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ, -92kJ/mol 则1molN2生成NH3的反应为: ,1mol H2 -30.67kJ/mol 生成NH3的反应热为: 。
30.5克
4、已知: S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH =-290.6KJ, 求 1.6克硫燃烧成为SO2气体放出多少热量?
14.53KJ
思考与交流
热化学方程式与普通 化学方程式有什么区别?正确书写其应当 注意哪几点?
小结∶热化学方程式不单表示了反应物和生 成物的关系,而且表示了反应的热效应。
D、1/2CH4 (g)+O2 (g) =1/2CO2 (g) +H2O (l) ΔH = -890 kJ/mol
3、已知
(1)H2(g)+1/2O2 (g) =H2O (g) ΔH1 = a kJ/mol
(2)2H2(g)+O2 (g) =2H2O (g) ΔH2 = b kJ/mol
(3) H2(g)+1/2O2 (g) = H2O (l) ΔH3 = c kJ/mol (4) 2H2(g)+O2 (g) =2H2O (l) 则a、b、c、d的关系正确的是 C ΔH4 = d kJ/mol 。
A、 2CH4 (g)+4O2 (g)=2CO2 (g)+ 4H2O (l) ΔH = +890 kJ/mol B、 CH4 +2 O2 = CO2 + H2O C、CH4 (g)+2 O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) ΔH = -890 kJ/mol ΔH = -890 kJ/mol
化学选修四人教版第一章第一节化学反应与能量变化学案第二课时
第一节 化学反应与能量的变化第二课时 热化学方程式班级 姓名 学号【学习目标】1.了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。
2. 通过中和反应反应热的测定,初步学习测定化学反应反应热的实验方法。
3.激发大家的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感,体验科学探究的艰辛与愉悦。
【学习重点及难点】1.热化学方程式的书写2.中和热的测定。
【预习导引】1、热化学方程式(1)概念:能表示 和 的关系的化学方程式。
(2)特点(与化学方程式比较)①指明了反应时的 和 ,若在 时进行的反应,可不注明。
②在化学方程式右边注明ΔH 的 。
③所有反应物和生成物都用括号注明了它们在反应时的 。
常用 分别表示固体、液体、溶液和气体。
(3)意义热化学方程式不仅表示化学反应中的 变化,也表明了 变化。
2、 H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH =-285.8 kJ ·mol -1表示在 下, mol H 2 与 mol O 2完全反应生 mol 液态水时 的热量是 。
3、写出下列反应的热化学方程式(1)1 mol N 2(g)与适量O 2(g)起反应生成NO 2(g),吸收68 kJ 热量。
(2)1 mol Cu(s)与适量O 2(g)起反应生成CuO(s),放出157 kJ 的热量。
4、在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成 时的反应热(即放出的热量)称为中和热。
【探究交流】探究一、热化学方程式的书写a.化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小相同的倍数。
b.当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值,符号。
c.要注明反应物和生成物的聚集状态(若为同素异形体、要注明名称),因为物质呈现哪一种聚集状态,与它们所具有的能量有关,即反应物的物质相同,状态不同,△H也不同。
d.要注明反应温度和压强。
因为△H的大小和反应的温度、压强有关,如不注明,即表示在101kPa和25°C。
e.△H的表示:在热化学方程式中△H的“+”“-”一定要注明,“+”代表吸热,“-”代表放热。
化学选修4第一章第一节第一课时化学反应的能量变化
7、热化学方程式: 热化学方程式: ΔH=- S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297.3kJ/mol 分析下列说法中正确的是( 分析下列说法中正确的是( B D ) ΔH>A.S(g)+O2(g)=SO2(l) ΔH>-297.3KJ/mol ΔH<B.S(g)+O2(g)=SO2(l) ΔH<-297.3KJ/mol 的键能总和大于1molS 1molS和 C.1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2键能之和 的键能总和小于1molS 1molS和 D.1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2键能之和
(3) H2( g )+1/2O2 ( g ) = H2O ( l ) ∆H3 = c kJ/mol ) (4) 2H2( g )+O2 ( g ) =2H2O ( l ) ) 则a、b、c、d的关系正确的是 、 、 、 的关系正确的是 A、a<c<0 、 B、b>d>0 、 C ∆H4 = d kJ/mol 。
∆H=QP
焓 生成物 △H>0
焓 反应物 △H<0
吸热 反应物 反应过程
放热
生成物 反应过程
放热反应: 放热反应: ∆H<0或 ∆H为“-” < 或 为 吸热反应: 吸热反应: ∆H>0 或∆H为“+” > 为
反应热.焓变. 反应热.焓变.键能的概念及其关系
(1)概念 (1)概念 反应热 化学反 应中吸收 或者放出 的热量。 的热量。 焓变 恒压条件下的反 应热 符号:Δ H 符号:Δ H<0:放热反应 Δ H<0:放热反应 :吸热反应 Δ H>0 :吸热反应 键能
例 2:拆开 lmol H—H键、lmol N-H键、 H— N- lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、 键分别需要的能量是436kJ lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、 946kJ, 生成NH 946kJ,则1mol N2生成NH3的反应热为 -92KJ/mol 生成NH 1mol H2生成NH3的反应热为 -30.6KJ/mol 。
高中化学选修四《化学反应原理》课本习题参考答案
人教版高中化学选修四——化学反应原理课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是 kJ/mol.例如1 mol H2 g燃烧,生成1 mol H2Og, 其反应热ΔH= kJ/mol.2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应.第二节燃烧热能源1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料.2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等 ,速生树木如赤杨,刺槐,桉树等 ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施.3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景.4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机.5. 柱状图略.关于如何合理利用资源,能源,学生可以自由设想.在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁.在生产中节约使用原材料,加强废旧钢铁,铝,铜,锌,铅,塑料器件的回收利用,均是合理利用资源和能源的措施.6. 公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5,从经济和环保角度看,发展公交车更为合理.第三节化学反应热的计算1. Cs+O2 g == CO2 g H= kJ/mol mol C 完全燃烧,H= mol× kJ/mol= kJ/mol2. H2 g的燃烧热 H= kJ/mol 欲使 H2完全燃烧生成液态水,得到1 000 kJ 的热量,需要 H2 1 000 kJ÷ kJ/mol= mol3. 设 S 的燃烧热为 H Ss+O2 g == SO2 g 32 g/mol H 4g -37 kJ H=32 g/mol×-37 kJ÷4g =-296 kJ/mol4. 设 CH4的燃烧热为H CH4 g+O2 g == CO2 g+2H2Og 16 g/mol H 1g kJ H=16 g/mol× kJ÷1g = kJ/mol5. 1求 mol C2H2完全燃烧放出的热量 Q C2H2 g+5/2O2 g == 2CO2 g+H2Ol 26 g/mol H 2.00g kJ H=26 g/mol× kJ÷2.00 g =-1 kJ/mol Q= mol×-1 kJ/mol=-3 kJ≈-3 880 kJ 2从4题已知 CH4的燃烧热为 kJ/mol,与之相比,燃烧相同物质的量的 C2H2放出的热量多.6. 写出 NH3燃烧的热化学方程式 NH3 g+5/4O2 g == NO2 g+3/2H2Og 将题中1式乘以3/2,得: 3/2H2 g+3/4O2 g == 3/2H2Og 3/2H1=3/2× kJ/mol = kJ/mol 将题中2式照写: 1/2N2 g+O2 g == NO2 g H2=+ kJ/mol 将题中3式反写,得 NH3 g == 1/2N2 g+3/2H2 g -H3= kJ/mol 再将改写后的3式相加,得: 27. 已知1 kg 人体脂肪储存32 200 kJ 能量,行走1 km 消耗170 kJ,求每天行走5 km,1年因此而消耗的脂肪量: 170 kJ/km×5 km/d×365 d÷32 200 kJ/kg=9.64 kg8. 此人脂肪储存的能量为×105 kJ.快速奔跑1 km 要消耗420 kJ 能量,此人脂肪可以维持奔跑的距离为:×105 kJ÷420 kJ/km=1 000 km9. 1 t 煤燃烧放热×107 kJ 50 t 水由20 ℃升温至100 ℃,温差100 ℃-20 ℃=80 ℃,此时需吸热: 50×103 kg×80 ℃× kJ/kg℃= 6×107 kJ 锅炉的热效率= 6×107 kJ÷×107 kJ×100% =%10. 各种塑料可回收的能量分别是: 耐纶 5 m3××104 kJ/m3=21×104 kJ 聚氯乙烯50 m3××104 kJ/m3=80×104 kJ 丙烯酸类塑料 5 m3××104 kJ/m3=9×104 kJ 聚丙烯40 m3××104 kJ/m3=60×104 kJ 将回收的以上塑料加工成燃料,可回收能量为21×104 kJ+80×104 kJ+9×104 kJ+60×104 kJ=170×104 kJ=×106 kJ 3第二单元第一节化学反应速率1.略.2. 1:3:2.3. 1A; 2C; 3B.4. D.5. A.第二节影响化学反应速率的因素1. 1加快.增大了反应物的浓度,使反应速率增大. 2没有加快.通入 N2后,容器内的气体物质的量增加,容器承受的压强增大,但反应物的浓度或其分压没有增大,反应速率不能增大. 3降低.由于加入了 N2,要保持容器内气体压强不变,就必须使容器的容积加大,造成 H2和 I2蒸气的浓度减小,所以,反应速率减小. 4不变.在一定温度和压强下,气体体积与气体的物质的量成正比,反应物的物质的量增大一倍,容器的容积增大一倍,反应物的浓度没有变化,所以,反应速率不变. 5加快.提高温度,反应物分子具有的能量增加,活化分子的百分数增大,运动速率加快,单位时间内的有效碰撞次数增加,反应速率增大.2. A.催化剂能够降低反应的活化能,成千上万倍地提高反应速率,使得缓慢发生的反应2CO+2NO== N2+2CO2迅速进行.给导出的汽车尾气再加压,升温的想法不合乎实际.第三节化学平衡1. 正,逆反应速率相等,反应物和生成物的质量或浓度保持不变.2.3. 反应混合物各组分的百分含量,浓度,温度,压强反应前后气体的物质的量有变化的反应 ,同等程度地改变正,逆反应,不能使.4. 1该反应是可逆反应,1 mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2 mol NH3,所以,反应放出的热量总是小于 kJ. 2适当降低温度,增大压强.5. B;6. C;7. C;8. C.9. 设:CO 的消耗浓度为 x.第四节化学反应进行的方向1. 铵盐溶解常常是吸热的,但它们都能在水中自发地溶解.把两种或两种以上彼此不 4 发生反应的气体依次通入到同一个密闭容器中,它们能自发地混合均匀.2. 在封闭体系中焓减和熵增的反应是容易自发发生的.在判断化学反应的方向时不能只根据焓变ΔH<0或熵增中的一项就得出结论,而是要全面考虑才能得出正确结论. 5第三单元第一节弱电解质的电离1.2. 氨水中存在的粒子:NH3H2O,NH4+,OH氯水中存在的粒子:Cl2,Cl-,H+,ClO3. 1 错.导电能力的强弱取决于电解质溶液中离子的浓度,因此强,弱电解质溶液导电能力与二者的浓度及强电解质的溶解性有关. 2 错.酸与碱反应生成盐,所需碱的量只与酸的物质的量有关,盐酸和醋酸都是一元酸, + 物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中含有相同物质的量的 H . 3 错.一水合氨是弱碱,在水溶液中是部分电离的,其电离平衡受氨水浓度的影响,浓溶 - 液的电离程度低于稀溶液.因此氨水稀释一倍时,其 OH 浓度降低不到一半. + 4 错.醋酸中的氢没有全部电离为 H . ※5 错.此题涉及水解较复杂,不要求学生考虑水解.41 不变.一定温度下,该比值为常数——平衡常数. - 2 ×10 4 mol/L 5. 1 略; 2 木头中的电解质杂质溶于水中,使其具有了导电性.第二节水的电离和溶液的酸碱性1. ③③③③;③③③③.2. NH+4,OH-,NH3H2O,H+.3. C;4A;5D;6D;7A;8A,D. 9. 注:不同品牌的同类物品,其相应的 pH 可能不尽相同. 10. 6 11. 图略.1 酸性2 10, 1×10-4 3 9 mL第三节盐类的水解1. D;2. B;3. C;4. D. +5. 乙,如果是弱酸,所生成的盐电离出的 A-会部分地与水电离出的 H 结合成 HA,则 cA - + ≠cM . - + - - 3+6. >,Al +2SO42 +2Ba2 +4OH = 2BaSO4↓+AlO2 +2H2O; + - + - =,2Al3 +3SO42 +3Ba2 +6OH = 3BaSO4↓+2AlOH3↓ - - - + -7. CO32 +H2O=HCO3 +OH , Ca2 +CO32 =CaCO3↓ - -8. Na2CO3溶液的 pH>NaHCO3溶液的 pH,因为由 HCO3 电离成 CO32 比由 H2CO3电离成 - HCO3 更难,即 Na2CO3与 NaHCO3是更弱的弱酸盐,所以水解程度会大一些.9. 1 SOCl2 +H2O SO2↑+ 2HCl↑ 2 AlCl3溶液易发生水解,AlCl36 H2O 与 SOCl2混合加热,SOCl2与 AlCl36 H2O 中的结晶水作用,生成无水 AlCl3及 SO2和 HCl 气体. ,加氨水可中和水解反应生成的 HCl,以10. 加水的效果是增加水解反应的反应物 cSbCl3 + 减少生成物 cH ,两项操作的作用都是使化学平衡向水解反应的方向移动. ※11. 受热时,MgCl26H2O 水解反应的生成物 HCl 逸出反应体系,相当于不断减少可逆反应的生成物,从而可使平衡不断向水解反应方向移动;MgSO47H2O 没有类似可促进水解反应进行的情况.第四节难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡1. 文字描述略.2. C;3. D;4. C. 75. 1 S2 与 H 作用生成的 H2S 气体会逸出反应体系,使 FeS 的沉淀溶解平衡向溶解方向移动. 2 硫酸钙也难溶于水,因此向碳酸钙中加硫酸是沉淀转化的问题,但硫酸钙的溶解度大于 + 碳酸钙,转化不能实现.醋酸钙溶于水,且醋酸提供的 H 与碳酸钙沉淀溶解平衡中的CO32作用,可生成 CO2逸出反应体系,使其沉淀溶解平衡向溶解的方向移动. 3 硫酸溶液中的 SO42-对 BaSO4的沉淀溶解平衡有促进平衡向生成沉淀的方向移动的作用.6. 略. - + 8第四单元第一节原电池1. 由化学能转变为电能的装置.氧化反应,负极;还原反应,正极.2. 铜,Cu-2e == Cu ;银,Ag +e == Ag.3. a,c,d,b.4. B;5. B,D. 2+ + - 图4-2锌铁原电池装置6. 装置如图4-2所示. 负极:Zn-2e == Zn 2+ 2+ 正极:Fe +2e == Fe第二节化学电源1. A;2. C;3. C.4. 铅蓄电池放电时的电极反应如下: 负极:Pbs+SO4 aq-2e == PbSO4s 正极:PbO2 s+4H aq+SO4 aq+2e == PbSO4 s+2H2Ol 铅蓄电池充电时的电极反应如下: + 22- 9 阴极:PbSO4 s+2e == Pbs+SO4 aq 阳极:PbSO4 s+2H2Ol-2e == PbO2s+4H aq+SO4 aq 总反应方程式: + 2- - 2-第三节电解池1. A;2. D.3. 原电池是把化学能转变为电能的装置,电解池是由电能转化为化学能的装置.例如锌铜原电池,在锌电极上发生氧化反应,称为负极,在铜电极上发生还原反应,称为正极. 负极:Zn-2e == Zn 氧化反应正极:Cu +2e == Cu还原反应电子通过外电路由负极流向正极. 电解池:以 CuCl2溶液的电解装置为例.与电源正极相连的电极叫做阳极,与电源负极相连的电极叫阴极. 阳极:2Cl -2e == Cl2↑氧化反应阴极:Cu +2e == Cu还原反应电子通过外电路由阳极流向阴极.4. 电镀是把待镀金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,电解精炼铜是把纯铜板作阴极,粗铜板作阳极, 通过类似电镀的方法把铜电镀到纯铜板上去, 而粗铜中的杂质留在阳极泥或电解液中,从而达到精炼铜的目的.其电极主要反应如下: 阳极粗铜 :Cu-2e == Cu 氧化反应阴极纯铜 :Cu +2e == Cu还原反应补充:若粗铜中含有锌,镍,银,金等杂质,则在阳极锌,镍等比铜活泼的金属也会被氧化: 阳极粗铜 :Zn-2e = Zn 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 10 Ni—2e = Ni - 2+ 由于附着在粗铜片上银,金等金属杂质不如铜活泼,不会在阳极被氧化,所以当铜氧化后,这些微小的杂质颗粒就会掉进电解质溶液中,沉积在阳极附近即"阳极泥",成为提炼贵重金属的原料 . 在阴极,电解质溶液中 Zn 和 Ni 的氧化性又不如 Cu 强,难以在阴极获得电子被还原, 故 Zn 和 Ni 被滞留在溶液中.因此,在阴极只有 Cu 被还原并沉积在纯铜片上,从而达到了通过精炼提纯铜的目的.5. 电解饱和食盐水的电极反应式为: 阳极:2Cl -2e == Cl2↑氧化反应阴极:2H +2e == H2↑还原反应或阴极:2H2O+2e == H2↑+2OH 还原反应总反应:2NaCl+2H2O == 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 在阴极析出1. 42 L H2,同时在阳极也析出1.42 L Cl2.6. 依题意,电解 XCl2溶液时发生了如下变化: + 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ MX=3.2 g×22.4 L/1 mol×1.12 L=64 g/mol 即 X 的相对原子质量为64. 又因为2Cl - 2e == Cl2↑ 2 mol ne - 22.4L 1.12L ne =2 mol×1.12 L/22.4 L= mol 即电路中通过的电子有 mol. 11第四节金属的电化学腐蚀与防护1. 负极; Fe-2e- == Fe2+; 正极; 析氢腐蚀: ++2e- == H2↑, 2H 析氧腐蚀: 2O+O2+4e- == 4OH2H2. 1电化腐蚀,铁和铁中的杂质碳以及残留盐溶液形成了原电池. 2提示:主要是析氧腐蚀.2Fe-4e- == 2Fe2+;2H2O+O2+4e- == 4OHFe2++2OH- == FeOH2,4FeOH 2+O2+2H2O == 4FeOH 33. C;4. B,D;5. A,C;6. A,D.7. 金属跟接触到的干燥气体如 O2,Cl2,SO2或非电解质液体直接发生化学反应而引起的腐蚀,叫做化学腐蚀.不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀.金属腐蚀造成的危害甚大,它能使仪表失灵,机器设备报废,桥梁,建筑物坍塌,给社会财产造成巨大损失.8. 当钢铁的表面有一层水膜时,水中溶解有电解质,它跟钢铁中的铁和少量的碳形成了原电池.在这些原电池里,铁是负极,碳是正极.电解质溶液的 H+在正极放电,放出 H2,因此这样的电化腐蚀叫做析氢腐蚀. 如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性, 溶有一定量的氧气,此时就会发生吸氧腐蚀,其电极反应如下: 负极:2Fe-4e- == 2Fe2+ 正极:2H2O+O2+4e- == 4OH- 总反应:2Fe+2H2O+O2 == 2FeOH 29. 镀锌铁板更耐腐蚀.当镀锌铁板出现划痕时,暴露出来的铁将与锌形成原电池的两个电极,且锌为负极,铁为正极,故铁板上的镀锌层将先被腐蚀,镀锌层腐蚀完后才腐蚀铁板本身.镀锡铁板如有划痕,锡将成为原电池的正极,铁为负极,这样就会加速铁的腐蚀. 可设计如下实验: 取有划痕的镀锌铁片和镀锡铁片各一块, 放在经过酸化的食盐水中浸泡一会儿, 取出静置一段时间,即可见到镀锡铁片表面较快出现锈斑,而镀锌铁片没有锈斑.即说明上述推测是正确的;。
人教版 新教材 化学选修4 第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 .ppt
★书写热化学方程式的注意事项
1、化学方程的右边必须写上△H,并 用“空格”隔开, △H:吸热用“+”,放热用:“-”, 单位是kJ/mol或J/mol
热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关 系的化学方程式
H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=-14.9kJ/mol 101kPa
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
2014年9月22日星期一
邵东一中 高二化学备课组
一、焓、焓变
1、焓:与内能有关的物理量 符号:H 反应物本身的性质 物质的状态:g > l> s 决定因素: 温度:T↑→H↑ 压强:P↑→H↑ 2、焓变:生成物与反应物的焓值差 符号:△H △H=H生成物-H反应物 3、在一定条件下,判断某一化学反应是吸热反应还是放 热反应,由生成物与反应物的焓值差即焓变(△H)决定
小
一、反应热、焓变 从焓变角度看:
结
ΔH=生成物的焓-反应物的焓
从反应热角度看: ΔH=生成物能量-反应物能量 从键能角度看: ΔH=反应物总ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能-生成物总键能 放热反应: ΔH<0或 ΔH为“-” 吸热反应: ΔH>0 或ΔH为“+”
∆H= ∆H=
E E E
(生成物的总能量)-
E
(反应物的总能量)
4、一般反应都是在敞口容器中进行的,系统的压力等于 内能和焓变是否完全等同? 外界压力,是在恒压条件下进行的反应,反应的热效应 等于焓变。
二、反应热 (焓变)
化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以 用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反 应热,在恒压条件下又称为焓变。
PS:
1、符号:△H
高中化学选修四课件:第一章 第一节 第1课时焓变 反应热PPT25张
吸收或放出的能量不等
本
B.A―→B+C 是放热反应
课
C.A 具有的能量高于 B 和 C 具有的能量
时
栏
总和
目 开
D.A―→B+C 是吸热反应,则 B+C―→A 必然是放热
关
反应
解析 本题考查化学反应中的能量变化,由图可知,B+C
的能量高于 A 的能量,则反应 B+C―→A 一定是放热反
应;反之,A―→B+C 则是吸热反应。根据能量守恒定律,
目 开
意义 中的物质变化 明了化学反应中的能
关
量变化
遵循规律 原子守恒
原子守恒和能量守恒
学习·探究区
第1课时
[活学活用] 3.H2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 表示的
本
意义是在 25 ℃、101 kPa 下,
气态 H2 与
课 时
气态 O2 反应生成
本
质 生成;二是发生了能量变化,即 吸收 能量或 放出
课 时
能量。
栏
目
开
关
断裂
形成
吸收
放出
知识·回顾区
第1课时
2.化学反应中的能量变化有多种形式,但通常主要表现为 热量 的变化。因此化学反应分为两类: 放热 反应和吸 热 反应。下列图中,图 1 表示 放热 反应,图 2 表示 吸热 反应。
本 课 时 栏 目 开 关
目
解析 一个化学反应是放热还是吸热,决定于所有反应物
开 关
的总能量之和与所有生成物的总能量之和的相对大小,前
者大的为放热反应,后者大的为吸热反应。所以,放热反
应中每种反应物的能量不一定比每种生成物的能量都高。
化学:第一章《化学反应与能量》全章课件(人教选修4)
4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的 盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小 烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅 拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的 最高温度,记为终止温度,记入下表。
思考5:酸、碱混合时,为何要把量筒中的 NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?
答:因为本实验的关键是测反应的反应热,若 动作迟缓,将会使热量损失而使误差增大。
作业: 课本P6 3-(2,3,5,6)、4 [课外作业] 1、预习课本下一小节的内容 2、课外查阅我国能源结构和状况。
一、燃烧热 二、能源
一、燃烧热
1、定义
25℃,101kPa时,1mol纯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。
2、单位 3、注意 kJ/mol
指定产物通常规定为:它是指物质中的下列元素
⑵ 一定标明各物质的状态(s、l、g、aq) ;
⑶ ΔH只放右边,以空格与标有物质状态的化学方程 式隔开(数值及单位) 放热: ΔH < 0; 吸热: ΔH > 0; ⑷ 系数仅仅表示物质的量,不表示分子或原子个数; 故系数可以是整数、分数、小数;
⑸ΔH的值与系数相匹配。 系数加倍,ΔH值也加倍。 正逆反应的ΔH绝对值相等,符号相反。 ⑹ 反应物完全变成生成物,所释放或吸收的热量。
H2 + I2 == 2HI
只表示物质变化
【例1】 在200℃、101kPa时,1 mol H2与碘蒸气作用生 成HI的反应,科学文献上表示为:
H2(g) + I2 (g) ==== 2HI(g) ΔH =
101kPa
200℃
-14.9 kJ/mol
二、热化学方程式
1、定义
ห้องสมุดไป่ตู้
《选修4_化学反应原理》知识点总结整理(超全)
高三化学《化学反应原理》知识清单第一章化学反应与能量变化一、焓变、反应热要点一:反应热(焓变)的概念及表示方法化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来描述,叫做反应热,又称焓变,符号为ΔH,单位为kJ/mol,规定放热反应的ΔH为“—”,吸热反应的ΔH为“+”。
特别提醒:(1)描述此概念时,无论是用“反应热”、“焓变”或“ ΔH”表示,其后所用的数值必须带“+”或“—”。
(2)单位是kJ/mol,而不是kJ,热量的单位是kJ。
(3)在比较大小时,所带“+”“—”符号均参入比较。
要点二:放热反应和吸热反应1.放热反应的ΔH为“—”或ΔH<0 ;吸热反应的ΔH为“+”或ΔH >0 ∆H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)∆H=E(反应物的键能)- E(生成物的键能)2.常见的放热反应和吸热反应①放热反应:活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。
②吸热反应:多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应3.需要加热的反应,不一定是吸热反应;不需要加热的反应,不一定是放热反应4.通过反应是放热还是吸热,可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。
如C(石墨,s) C(金刚石,s)△H3= +1.9kJ/mol,该反应为吸热反应,金刚石的能量高,石墨比金属石稳定。
二、热化学方程式的书写书写热化学方程式时,除了遵循化学方程式的书写要求外,还要注意以下几点:1.反应物和生成物的聚集状态不同,反应热的数值和符号可能不同,因此必须注明反应物和生成物的聚集状态,用s、l、g分别表示固体、液体和气体,而不标“↓、↑”。
2.△H只能写在热化学方程式的右边,用空格隔开,△H值“—” 表示放热反应,△H 值“+”表示吸热反应;单位为“kJ/mol”。
3.△H的值要与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应,如果化学计量数加倍,△H也要加倍。
