化学反应中的热量变化1
化学反应中的热量变化

写出下列反应的热化学方程式。 (1)1mol硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出296kJ 热量 (2)9g铝与足量氯气化合生成固体氯化铝,放出热量 274.2kJ (3)10g CaCO3分解吸收热量17.56kJ (4) 4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出37kJ热 量
3、下列说法正确的是(
你见过化学反应中伴随着的 能量转化吗?能举例说明吗?
镁条的燃烧
闪电时产生氮氧化物
专题2 化学反应与能量转化
第二单元 化学反应中的热量
学习目标
•了解放热反应、吸热反应的定义及判断 •掌握热化学方程式的书写 •能够从宏观和微观两个角度分析化学反 应中的能量变化并能够进行计算
所有化学反应均伴随着热量变化 A + B = C
如何用化学用语表示放热反应和 吸热反应?
二、热化学方程式
1.定义:表明反应放出或吸收的热量的化学 方程式叫热化学方程式。
观察与比较
氢气燃烧的化学方程式:2H2 + O2 == 2H2O
氢气燃烧的热化学方程式
① 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ② H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H =-571.6 kJ •mol- 1 △H =-285.8 kJ •mol- 1
C.2H2(g)+O2(g) === 2H2O(l) △H=- 571.6 kJ/mol
D.C(s) + O2(g) === CO2(g) △H= + 393.5 kJ/mol
3、热化学方程式C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g); △H =+131.3kJ/mol表示( C)
A.碳和水反应吸收131.3kJ能量 B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢 气,并吸收131.3kJ热量 C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化 碳气体和氢气,并吸热131.3kJ D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热 131.1kJ
化学反应中的热量变化

表2-3 某些共价键的键能
共价键 键能/kJ·mol-1 共价键 键能/kJ·mol-1
专题2 化学反应与能量变化
第二单元 化学反应中的热量 化学反应中的热量变化
你知道吗?归纳
化学反应
能量转化方式
镁条的燃烧
化学能转化为光能和热能
石油气的燃烧
化学能转化为光能和热能
闪电时产生氮氧化物 电能转化为化学能
原电池放电
化学能转化为电能
高温冶炼铁
热能转化为化学能
实验1. 镁条和盐酸反应
现象: 试管内有气泡产生, 镁条逐渐溶解, 试管 外壁温度升高.
含义:1molC(固体)与 1molO2(气体)完全反应,生成 1molCO2气体,放出393.6kJ热量。
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)用△H注明反应热(△H>0表示吸热, △H<0表示放 热,单位:KJ·mol-1)
化学计量数只表示物质的量,可用分数
思考: 同一反应的△H与哪些因素有关?
反应物系数和各物质的聚集状态
C、CO、CH4完全燃烧的热化学方程式可以分别 表示为
C(s) + O2(g) 2CO(g) + O2(g)
CO2(g) △H=- 393.6 KJ •mol-1 2CO2(g) △H=- 565.2 KJ •mol-1
反应方程式: Mg + 2H+ === Mg2+ + H2↑ 结论: 该反应是放热反应.
5.化学反应中的能量变化

Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl反应。 反应。 反应 以及: 以及:KClO3、KMnO4、CaCO3的分 解等。 解等。
当反应物和生成物两者能量相近,则吸、 当反应物和生成物两者能量相近,则吸、 放热不明显。 放热不明显。 当反应物的总能量高于生成物的总能量, 当反应物的总能量高于生成物的总能量, 则放出热量。 则放出热量。 当反应物的总能量低于生成物的总能量, 当反应物的总能量低于生成物的总能量, 则吸收热量。如下图所示: 则吸收热量。如下图所示:
(2)高温干馏:把煤隔绝空气加强热,使其 )高温干馏:把煤隔绝空气加强热, 分解生成焦炭,煤焦油和焦炉气。 分解生成焦炭,煤焦油和焦炉气。 焦炭:用于冶金,如炼铁、制电石等。 焦炭:用于冶金,如炼铁、制电石等。 煤焦油:进一步处理可得多种化工原料, 煤焦油:进一步处染料、农药、医药等。 焦炉:气可做气体燃料。 焦炉:气可做气体燃料。 (3)加生石灰脱硫:对于烟煤,如直接燃烧 )加生石灰脱硫:对于烟煤, 常常加少许生石灰脱硫,以防止SO 污染大气, 常常加少许生石灰脱硫,以防止 2污染大气, 反应方程式是: 反应方程式是: CaO+SO2 2CaSO3+O2 CaSO3, 2CaSO4
四、热化学方程式的书写
1、热化学方程式 : 热化学方程式 表明反应所放出或吸收的热量的 化学方程式
2、书写热化学方程式的注意点: 、书写热化学方程式的注意点: 反应的温度和压强 A、要注明____________。 、要注明____________。 反应热的数值 B、要注明____________。 、要注明____________。 反应物和生成物的聚集状态 C、要注明______________。 、要注明______________。 物质的量 D、各物质前的化学计量数表示______, 、各物质前的化学计量数表示______, (物质前的化学计量数可以是小数或分数) 物质前的化学计量数可以是小数或分数)
高中化学化学反应的能量变化

高中化学化学反应的能量变化化学反应是物质转变的过程,其中涉及能量的吸收或释放。
在化学反应中,能量的变化可以通过热量的吸收或释放来衡量。
热量是物质内部分子的热运动的一种表现形式,它是化学反应的重要能量因素。
本文将探讨化学反应中的能量变化,以及与之相关的热化学方程式和各类化学反应类型的能量变化。
一、热化学方程式热化学方程式描述了化学反应中的能量变化情况。
在热化学方程式中,我们使用ΔH表示反应的焓变,即反应前后系统的能量变化。
例如,当燃烧甲烷(CH4)产生二氧化碳(CO2)和水(H2O)时,热化学方程式可以写为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH = -890.3 kJ/mol这里的ΔH = -890.3 kJ/mol表示每摩尔甲烷燃烧产生的热量为-890.3千焦耳。
负号表示燃烧过程是放热的,即释放能量。
二、吸热反应和放热反应基于ΔH的正负值,我们可以将化学反应分为吸热反应和放热反应。
1. 吸热反应:当化学反应吸收热量时,ΔH为正数。
这意味着反应物吸收了外界的热量,从而使反应产生的产物具有更高的能量。
吸热反应的一个例子是水的蒸发过程:H2O(l) → H2O(g) ΔH = +40.7 kJ/mol这里的ΔH = +40.7 kJ/mol表示每摩尔水蒸发所需的热量为40.7千焦耳。
正号表示蒸发过程是吸热的,即吸收能量。
2. 放热反应:当化学反应释放热量时,ΔH为负数。
这意味着反应物释放了能量,从而使反应产生的产物具有较低的能量。
放热反应的一个例子是燃烧反应:C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -393.5 kJ/mol这里的ΔH = -393.5 kJ/mol表示每摩尔氧化碳所释放的热量为393.5千焦耳。
负号表示燃烧过程是放热的,即释放能量。
三、化学反应的能量变化类型除了吸热反应和放热反应,化学反应还具有其他几种能量变化类型:1. 吸附反应:当反应物从溶液或气体中吸附到固体表面时,会释放出能量,这些反应通常是放热的。
专题05 化学反应中热量的变化情况判断与计算-高中新教材高一化学期末复习重点

高一化学期末复习重点专题05 化学反应中热量的变化情况判断与计算方法探究一、化学反应中能量变化的原因在化学反应中,从反应物分子转变为生成物分子,各原子内部并没有多少变化,但原子间的结合方式发生了改变。
在这个过程中,反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏,生成物分子中的新化学键形成。
物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成。
利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化如下:既可以利用所有化学键的键能计算具体反应中的能量变化,又可以根据化学反应中的能量变化计算某一个具体的化学键的键能。
计算公式:化学反应中的能量变化值=反应物的总键能−生成物的总键能。
计算出的数值如果为正值,意味着是吸热反应;计算出的数值如果是负值,意味着是放热反应。
归纳总结化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的根本原因。
(1)化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
(2)化学键的断裂吸收能量,化学键的形成要放出能量,吸收能量和放出能量的数值不相等就造成了化学反应过程中的能量变化。
(3)一个化学反应是吸热还是放热,在宏观上取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小,在微观上取决于旧化学键断裂所吸收的总能量和新化学键形成所放出的总能量的相对大小。
二、吸热反应和放热反应的判断1.吸热反应和放热反应的比较2.常见的吸热反应与放热反应3.吸热反应和放热反应的判断方法E1>E2反应吸收能量(吸热反应)E1<E2反应放出能量(放热反应)(1)根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——决定因素。
若反应物的总能量大于生成物的总能量,属于放热反应,反之是吸热反应。
(2)根据化学键断裂或形成时的能量变化判断——用于计算。
若断裂反应物中的化学键所吸收的总能量小于形成生成物中化学键所放出的总能量,属于放热反应,反之是吸热反应。
(3)根据反应物和生成物的相对稳定性判断。
由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应,反之为吸热反应。
化学反应中热量变化

二、反应热
1、定义:化学反应过程中放出或吸收 的热量 2、符号:△H
3、放热反应:△H为“-”或△H<0
吸热反应:△H为“+” 或△H>0 4、单位:kJ/mol
?
疑问
为什么有的反应放出热量,而有的 反应吸收热量?
水能、化学能变化对比示意图
• 图1将水由低处抽向高处需提供能量
都需要。 它与只消只放需耗由热略的反、微能应吸 加量物热用的无就于总关能断能,引量
⑤ 怎样高效、清洁地体利燃用料煤以炭雾?状喷出,以增 ⑥ 怎样提高固体和液大体燃燃料料与的空燃气烧的效接率触?面
高效清洁利用煤炭的重要途径 煤的气化(水煤气或干馏煤气)
将焦炭在高温下与水蒸气反应,则得到CO和H2
C(s) + H2O(g)
高温 CO(g) +
H煤2(g的) 液化
练习:简要说明使煤炉中的煤充
分燃烧所应采取的措施。
打打打开开炉炉门
燃烧时要有足 够多的空气
门
在在开煤煤炉饼门饼上上打打孔孔或或将将煤做煤成做煤成块煤块
燃料与空气 要有足够大
巩固练习
1、下列燃料中不属于化石燃料的是 ( ) A、煤 B、石油 C、水煤气 D、天然气
2、下列燃料的燃烧,不会污染空气的是 ( ) A、无铅汽油 B、含铅汽油 C、煤 D、氢气
△H:表示反应体系所含化学能的变化量
化 反应物 学 能
高
放出能量 放热反应
△H为“”
生成物 低
反应过程
△H:表示反应体系所含化学能的变化量
化 学 能
反应物
生成物 高 吸收能量 吸热反应
△H为“+” 低
反应过程
化学键与化学反应中的能量变化
化学反应热与能量变化

2.书写要点: ①要注明反应物和生成物的 聚集状态,如 s 、 l 、 g , 因为状态 不同所具有的 能量 也不同,同种物质不同 状态所具有的能量大小关系为 A(g)>A(l)>A(s) 。 若在溶液中的反应,溶液中的溶质用 aq 表示 -” + 代表吸热, - 代 ②要注明ΔH的 “单位”和“+”“ , 表放热,注意 + 不能省略,无论热化学方程式中化学 KJ/mol ,但△H 计量数为多少,△H的单位总是 的数值与反应式中的系数成比例 物质的量 ③热化学方程式中各物质前的化学计量数表示 不 表示 分子数 ,因而系数可以是 整数 ,也可是 分数 。 ④不需注明 反应条件 。 25℃101kPa ⑤要注明 温度和压强 ,不注明的指 时的数据。
反馈练习
1、氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰, 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( B ) A. 2Q1 + Q2 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3 C. Q1 + Q2 < Q3 D. Q1 + Q2 = Q3
问题探究四
继续观察下列表示氢气在氧气中燃烧 生成水的反应热效应的化学方程式,在热 化学方程式中,各物质的后面为什么要标 明该物质的聚集状态呢?
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6KJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6KJ/mol
原因:
(3)反应的焓变与反应物及生成物 的聚集状态有关; 此外,反应的焓变还与反应温 度、压强有关(若不注明则表示在 298K、101kPa下).
化学反应中的能量变化计算

化学反应中的能量变化计算化学反应中的能量变化是一个重要的研究领域,对于了解反应过程的热力学特征以及优化化学反应具有重要意义。
本文将介绍化学反应中能量变化的计算方法。
一、热量变化的计算方法化学反应中的热量变化,通常用焓变(ΔH)来表示。
焓是系统在常压下的内能与对外界做的功之和,可以通过实验测量反应物与生成物的温度变化来计算。
化学反应的热量变化由以下公式给出:ΔH = q / n其中,ΔH为焓变,q为实验测得的热量变化,n为反应物或生成物的摩尔数。
二、标准反应焓的计算方法标准状态下的反应焓(ΔH°)是指在常压、恒温下,1mol参与反应物质生成反应物所放出或吸收的热量。
标准反应焓可以根据化学方程式及标准物质的标准反应焓计算得出。
ΔH° = Σ(nfΔH°f- nrΔH°r)其中,nf为生成物的摩尔系数,ΔH°f为生成物的标准反应焓;nr 为反应物的摩尔系数,ΔH°r为反应物的标准反应焓。
三、能量守恒定律在化学反应中的应用能量守恒定律指出在封闭系统中,能量不会从系统内部转移到外部或从外部转移到系统内部,能量只能在系统内部进行转化。
在化学反应中,根据能量守恒定律,可以应用以下公式计算焓变:ΔH = ΔH° + ΔE其中,ΔH为焓变,ΔH°为标准反应焓,ΔE为系统内部能量变化。
四、化学反应中的热力学计算化学反应的热力学计算广泛应用于工业生产和实验室研究。
根据热力学定律和实验数据,可以计算出反应的热力学参数,如反应熵变(ΔS)和反应自由能变(ΔG)。
ΔS = Σ(nfSf- nrSr)其中,nf为生成物的摩尔系数,Sf为生成物的摩尔熵;nr为反应物的摩尔系数,Sr为反应物的摩尔熵。
ΔG = ΔH - TΔS其中,ΔG为反应的标准自由能变,T为反应的温度。
五、小结通过热量变化的计算,可以了解化学反应中的能量变化情况。
标准反应焓的计算方法可以根据化学方程式和标准物质的数据计算得到。
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④H2O(g) = H2(g) +1/2 O2(g)
△H = + 241.8 kJ •mol-1
1.化学方程式与热化学方程式有什么不同?
2.找出以上三个热化学方程式的不同与联系?
热化学方程式
1.标明物质的状态,用g、l、s分别代表气态(gas)、液态
(liquid)、固态(solid)。 2 .用△H 标明恒压条件下反应放出或吸收的热量,放热为负 值,吸热为正值。 3.热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,
1化学反应
练习
1.下列说法正确的是 ( ) CD
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应
C.反应物和生成物所具有的总能量决定了放热 还是吸热
D.吸热反应在一定条件下(常温、加热等)也 能发生反应
(06上海高考题) 2、下列反应中生成物的总能量高于反应物总 能量的是( A ) A碳酸钙受热分解 B乙醇燃烧 C铝粉和氧化铁粉末反应 D氧化钙溶于水
放出能量431.8×2kJ/mol
结论: 1mol H2与1mol Cl2反应生成2mol
HCl时, 放出184.5kJ的热量
从微观角度分析
吸热反应:
断开化学键所吸收 的能量
> 形成化学键所放出的能量
放热反应:
断开化学键所吸收 的能量
< 形成化学键所放出的能量
二.反应热
在化学反应过程中放出或吸收的热量,通常叫 做反应热,用符号H表示,单位:kJ/mol
C、 CH4 ( g )+2 O2 ( g ) = CO2 ( g ) + 2 H2O ( l ) ΔH = -890 kJ/mol D、 1/2 CH4 ( g )+O2 ( g ) = 1/2 CO2 ( g ) + H2O ( l ) ΔH = -890 kJ/mol
问 题 解 决
判断下列反应是放热反应还是吸热反应:
化学反应中的热量变化
常见的放热反应: (1)所有燃烧反应。 (2)金属跟酸反应。 (3)大多数化合反应。
(4)酸碱中和反应。
化学反应中的热量变化
常见的吸热反应:
(1)大多数分解反应。 (2)C CO 2 高温 2CO (3 ) C H 2 O 高温 CO H 2 (4)Ba(OH)2+2NH4Cl=BaCl2+2H2O+2NH3
体、氯化铵各1药匙,立即用玻璃棒搅拌, 用手 触摸试管外壁,有什么感觉? 从热量变化角度看化学反应
思考:
1.实验观察到的现象说明什么问题? 2.从热能变化的角度分,化学反应有哪些类型?
回答:
1.化学反应伴随能量变化,它通常表现为热量 的变化; 2.放出热量的化学反应叫做放热反应;
吸收热量的化学反应叫做吸热反应.
键断裂
Cl Cl
HH
H + Cl 键 形 成 H Cl
+ +
H + Cl 键 形 成 H Cl
H H H
H
吸收能量436.4kJ/mol
Cl Cl Cl H H Cl Cl Cl
共吸收总能量 679.1kJ/mol
吸收能量242.7kJ/mol
H H Cl Cl
共放出总能 量863.6kJ/mol
(1)镁条的燃烧;
(2)氯化氢在一定条件下的分解反应 (3)高温下木炭与二氧化碳分生成一氧化碳;
C(s)+ CO2(g) =2CO(g) △H =+172.5 kJ •mol-1
需要加热或者高温下进行的反应 是否就是吸热反应?
小结
吸热反应:反应物总能量小 于生成物总能量 放热反应:反应物总能量 大于生成物总能量 2热化学反应方程式的书写
2.热化学方程式表示的意义:
观察与比较
氢气燃烧的化学方程式:2H2 + O2 == 2H2O 氢气燃烧的热化学方程式:
点燃
① 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ② H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) ③ H2(g) +1/2 O2(g) =H2O(g)
△H =-571.6 kJ •mol- 1 △H =-285.8 kJ •mol- 1 △H =-241.8 kJ •mol-1
物质发生化学变化的实质: 物质发生化学变化的过程,实 质上就是旧的化学键断裂和新的化学 键形成过程。 断开化学键:吸收能量 形成化学键:放出能量
[问题探究1]: 1mol H2与1mol Cl2反应生成2mol HCl时,实验测得放出184.6kJ的热 量,它是从哪来的?
反应的能量示意图
键断裂
第二单元 化学反应中的热量
化学反应中的热量变化
镁 条 的 燃 烧
原 电 池 放 电
石 油 气 的 燃 烧
闪 电 产 生 氮 氧 化 物
高 温 冶 炼 铁
实验1:向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁 条,加入1mL2mol/L的盐酸,用手触
摸试管外壁,有什么感觉? 实验2:在一支小试管中分别加入氢氧化钡晶
判断下列反应是放热反应还是吸热反应。 (1)镁条的燃烧。
(2)高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。
(3)氧化钙与水的反应。
化学反应中的热量变化
化学反应的本质 (1)有新物质的生成。 (2)化学反应前后能量守衡 (3)旧分子拆成原子, 原子重新组合成新的分子。 (4)旧化学键断裂,新化学键形成。
H 为“ — ” 或 H < 0时,为放热反应
H 为“ + ” 或 H > 0时,为吸热反应
三、热化学方程式
用来表示化学反应中放出或吸收的热量 的化学方程式叫热化学方程式
例如:
H2(g) + Cl2 (g) = 2HCl (g) △H =-184.5 kJ •mol- 1
三.热化学方程式
1.表明反应所放出或吸收热量的化学方程式 叫做热化学方程式。
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) 2H2(g)+ O2 (g)=2H2O (g) (1)化学反应中的物质变化 (2)化学反应中的能量变化 H= -241.8KJ/mol H= -285.8KJ/mol H= -483.6KJ/mol
练习:
沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。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(C ) A、 2CH4 ( g )+4O2 ( g ) = 2 CO2 ( g ) + 4H2O ( l ) ΔH = +890 kJ/mol B、 CH4 +2 O2 = CO2 + H2O ΔH = -890 kJ/mol
只表示物质的量,因此可以是整数或简单分数。
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.同种物质在不同状态下的热效应是不同的
写出下列反应的热化学方程式
1).1molN2(g)与适量的H2发生反应,生成 NH3(g),放出92.2KJ热量
练 习
2). 1molCu(s)与适量的O2(g)发生反应, 生成CuO(s),放出157KJ热量 3). 卫星发射时可用肼(N2H4)燃料. 1molN2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和 H2O(g),放出534KJ热量
从宏观角度分析
生成物的总能量高 反应物的总能量高
吸热反应
放热反应
反应物的总能量低
生成物的总能量低 吸热反应
反应物的总能量小于ຫໍສະໝຸດ 成物的总能量反应物的总能量大于生成物的总能量
放热反应
练习:对于放热反应:2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l),下列说 法中,正确的是 ( B)
A生成物H2O所具有的总能量高于反应物H2 和 O2所具有 的总能量 B反应物H2和 O2的总能量高于生成物H2O所具有所具有 的总能量 C反应物H2和 O2的总能量等于生成物H2O所具有所具有 的总能量 D反应物H2和 O2 所具有的能量相等