人教版 (新课标)高中化学选修4 第一章《化学反应与能量的变化》课件

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第一章 化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化人教版新课程选修4化学反应原理思考与交流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、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳化学反应中存在能量变化的主要原因是：1.从化学键的角度加以分析2.从能量守恒的角度加以分析从化学键角度（微观）：1.从化学键的角度加以分析化学反应的本质：旧键的断裂和新键的形成Q1>Q2,反应吸热Q1 0，∆H为“ + ”注：单位中的每mol是与整个反应对应的，即反应热表示每mol反应放出或吸收的热量。放热△H＜0ΔH＝生成物能量－反应物能量（宏观）吸热△H＞0从键能角度看：H2+Cl2=2HClΔH＝反应物总键能－生成物总键能（微观）从键能角度看：ΔH＝[436 kJ/mol＋243 kJ/mol]－ 431 kJ/mol×2＝－183kJ/mol石墨、金刚石哪个更稳定？活学活用 1. 判断物质的稳定性2.判断反应热的大小例 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，该反应的反应热为△H = kJ/mol。例 2：拆开 1mol H－H键、1mol N－H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为 ，则1mol H2生成NH3的反应热为 。 相当于 1/3 mol N2＋131.5－92.0 kJ/mol－30.67 kJ/mol下表中的数据是破坏1 mol化学键所消耗的能量（kJ）： 根据上述数据回答（１）～（3）题． （1）下列物质本身具有的能量最低的是（　　） 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 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？思考只表示物质变化【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：二、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。1、定义：2、含义：表示1mol气态H2与1mol气态碘完全反应，生成2mol气态HI时，放出14.9kJ的热量。H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol200℃101kPa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。 普通化学方程式只包含物质变化一个部分。物质变化能量变化观察书写热化学方程式的注意事项1、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指: 25℃ 1.01×105Pa；2、化学方程的右边必须写上△H，并用“ ; ”隔开,△H：吸热用“+”，放热用“－”，单位是kJ/mol或J/mol;3、物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）;4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数; (普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数)5、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则△H的数值也加倍；若反应逆向进行，则△H改变符号，但绝对值不变.热化学方程式表示的意义1、反应物和生成物的种类、聚集状态2、反应中各物质的物质的量比和质量比3、反应中放出或吸收的热量。综上所述问题：反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中∆H它表示了什么意义？ ∆H它的值与什么有关系？ 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。 ∆H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量，∆H它的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其∆H不同。3、书写要点：⑴ 一般应注明反应的温度、压强；（250C ，101kPa时不注明）⑵ 一定标明各物质的状态（s、l、g、aq） ；(5) ΔH只放右边（数值及单位）； 放热： ΔH < 0； 吸热： ΔH > 0； (3) 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； (4)ΔH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。101、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ∆H =-184.6KJ/mol练习：而这些书写也是对的！！！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（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C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ; △H=+131.3KJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ; △H= － 314KJ/mol1、 1mol C与1mol 水蒸气反应生成1mol CO 和1mol H2，需要吸收 131.5 kJ的热量。写出此反应的热化学方程式。2、氢氧化钾稀溶液与硝酸稀溶液发生中和反应生成1mol水,放出57.3KJ的热量.写出此反应的热化学方程式。练习3、4.0 g硫粉完全燃烧时放出37 KJ热量，写出此反应的热化学方程式。4、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。1克CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出Q kJ的热量。写出此反应的热化学方程式。 已知：H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g);△H= –184.6kJ/mol 则反应 HCl(g) = H2(g) + Cl2(g) 的△H为（ ）DA、 +184.6 kJ/mol B、 -92.3 kJ/molC、 -369.2 kJ/mol D、 +92.3 kJ/mol5、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; ΔH = – 890 kJ/mol C、CH4 ( g ) ＋ 2 O2 ( g ) ＝ CO2 ( g ) ＋ 2 H2O ( l ) ; ΔH = – 890 kJ/mol D、 1/2CH4 ( g ) ＋ O2 ( g ) ＝ 1/2CO2 ( g ) ＋ H2O ( l ) ; ΔH = – 890 kJ/mol C状态ΔH = – 445 kJ/mol点拨：热化学方程式书写正误的判断可从物质的聚集状态、△H的正负号、物质的量的大小、单位等主要方面入手思考1. 在同温、同压下，比较下列反应放出热量ΔH1 、 ΔH2的大小 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ; 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);数量的分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定热量∴Q2＞Q1ΔH1 = -Q1ΔH 2= -Q2ΔH2 ΔH1＜1、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 ) ΔH4 = d kJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是 。A、a0 C、2a=b< 0 D、2c=d>0 C巩 固 练 习5、在同温同压下，下列各组热化学方程式中 Q2>Ql的是 ( )A、2H2(g)+02(g) =2H20(g)； △H1=-Q1 2H2(g)+02(g)=2H20(1)； △H2=-Q2B、S(g)+O2(g)=S02(g)； △H1=-Q1 S(s)+02(g)=S02(g)； △H2=-Q2C、C(s)+1/2O2 (g)=CO(g)； △H1=-Q1 C(s)+02(g)=C02(g)； △H2=-Q2D、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； △H1=-Q1 1/2H2(g)+ 1/2Cl2(g)= HCl(g)； △H2=-Q2思考1. 在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2数量的分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定热量∴Q2＞Q1B: S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1 S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q2思考２. 在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小两式数量相同，S由固态吸收热量转化为气态，在氧化燃烧生成SO2。其放出热量的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热量，Q1