4.2化学变化中的能量变化2016.ppt

§4.2 化学变化中的能量变化 任何化学变化中都有新物质生成，同时还伴随着能量的变化。 化学反应可以释放出热能、光能、电能…多种形式的能量，但大多数是热能。 物质的内部都储存着能量，只有在化学反应时才释放出来的能量，称为化学能。 放热反应：放出热量的化学反应。 （一）化学反应中的热效应 化学能→热能 大多数反应都是放热的： 例如：大多数化合反应， 大多数置换反应, 中和反应都是放热的， 可燃物燃烧时都是放热的 放热反应也需要点燃、加热等条件。 C+CO2 → 2CO －Q 高温 个别化合、置换反应是吸热反应： 2CO + O2 → 2CO2+Q 点燃 Mg+2HCl→MgCl2+H2↑+Q C+H2O(g)→ CO+H2 －Q 高温 问题1：为什么有的化学反应会放热？有的化学反应会吸热？ 少数反应是吸热反应： 例如：大多是分解反应都是吸热反应 2KClO3 → 2KCl + 3O2↑－Q MnO2 极少数分解反应是放热反应： 2H2O2 → 2H2O+ O2↑ +Q MnO2 Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)→BaCl2+2NH3·H2O+8H2O－Q 一般来说，吸热反应都需要持续加热，但有些不需要加热也能反应。 吸热反应：吸收热量的化学反应。 反应物的总能量高 生成物的总能量低 生成物的总能量高 反应物的总能量低 放热反应 吸热反应 放热反应：反应物的总能量—生成物的总能量0 化学反应中能量变化示意图： 吸热反应：反应物的总能量—生成物的总能量0 1.反应热 化学反应中放出或吸收的热量，即反应物的总能量与生成物的总能量的差值。 反应物的总能量—生成物的总能量 Q0 放热反应 Q0 吸热反应 反应热(Q)= 问题2：放热反应中有没有吸热的过程？吸热反应中有没有放热过程？ 2.化学反应进程中能量变化 化学反应进程中能量变化示意图： E1 反应进程 能量 0 反应物 生成物 E3 E2 反应进程 能量 0 反应物 生成物 A 反应进程 能量 0 反应物 生成物 B 化学反应一般总是： 先吸热破坏反应物化学键，再形成新的化学键（新物质生成）放热。 反应热是这两个过程的总的效应。 是放热反应 反应热= E2-E1 是吸热反应 是放热反应 解释：为何放热反应还需要点燃或加热？ 例如：金刚石与石墨可以相互转化： C(石墨) C(金刚石) －Q 是吸热 石墨能量低，稳定 物质的能量越低越稳定 问题3：能量越低越稳定，能否从反应热判断物质的稳定性？ 在化合反应中生成相等物质的量的生成物时，放出的热量越多，生成物越稳定。 3.反应热与物质的热稳定性 F2 (g)+ H2 (g)→ 2HF (g) + 271.2KJ Cl2 (g) + H2 (g)→ 2HCl (g) + 92.4KJ Br2 (g) + H2 (g)→ 2HBr (g)+ 36.4KJ 物质的能量越低越稳定 气态氢化物的稳定性：HFHClHBr 问题4：如何表示一个化学反应中的热量变化？ 练习册：P16 4 1.概念：表示化学反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式。 （二）热化学方程式 2.特点： 热化学方程式： 2H2(气)+O2(气)→2H2O (液) +571.6 kJ H2(g)+1/2 O2(g)→H2O (l) +285.8 kJ H2(g)+1/2 O2(g)→H2O (g) + 241.8 kJ 化学方程式： 2H2+ O2 →2H2O 点燃 ①表示出热量的数值、单位,吸热用“－”放热用“+” ②注明物质的状态 ③化学式前的计量数表示物质的量.可以用分数表示，而且系数与热量数据有对应关系。 ④不用注明反应条件 为何生成H2O(l)放出热量多？ 例1: 在一定条件下，氢气和甲烷的热化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( g ) →2H2O ( l) + 572 kJ CH4( g ) +2O2 ( g ) →CO2 ( g ) +2H2O ( l ) + 890 kJ （1）1m3甲烷在标况时完全燃烧放出的热量是多少？ （2）由1mol 氢气和3mol甲烷组成的混合气体在上述条件 下完全燃烧时放出的热量为多少? （1）根据热化学方程式求反应热 解：Q = (572 ÷ 2) + (890 ×3) =2956 kJ 3. 有关计算 例2: ?在一定条件下，1g氢气燃烧生成液态水时时放出的热量为143kJ写出H2燃烧