《化学反应热的计算》课件1.pptx

1、焓变和反应热摇冰摇热饮料你知道是什么原理吗？摇冰摇热饮料你知道是什么原理吗？只需轻轻一摇，水一秒就能结成冰？只需轻轻一摇，水一秒就能结成冰？12只需轻轻一摇，水一秒就能结成冰？只需轻轻一摇，水一秒就能结成冰？34考点一、化学反应中能量的变化考点一、化学反应中能量的变化我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有能量变化（热能、电能、光能）。问题：化学反应过程中为什么会有能量的变化？（从宏观和微观回答）1、宏观：宏观：化学反应中能量变化的原因反应物和生成物的总能量相对大小（1）放出能量反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放出能量。1、宏观：宏观：化学反应中能量变化的原因反应物和生成物

2、的总能量相对大小（2）吸收能量反应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸收能量。2、微观：微观：化学反应中能量变化的原因化学键的断裂和形成。化学反应的本质：旧化学键断裂和新化学键形成的过程。确定一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小。吸收能量放出能量2、微观：微观：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化示意图如下:2、微观：微观：化学反应中能量变化的原因化学键的断裂和形成。（1）放出能量断开化学键吸收的总能量小于 形成化学键释放出的总能量，反应放出能量。2、微观：微观：化学反应中能量变化的原因化学键的断裂和形成。（2）吸

3、收能量断开化学键吸收的总能量大于 形成化学键释放出的总能量，反应吸收能量。归纳总结：归纳总结：1、宏观：化学反应中能量变化的原因反应物和生成物的总能量相对大小（1）反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放出能量。（2）反应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸收能量。2、微观：化学反应中能量变化的主要原因化学键的断裂和形成（1）断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放出的总能量，反应放出能量。（2）断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放出的总能量，反应吸收能量。1、某学生用图所示装置进行反应X+Y=Z能量变化情况的研究当向盛有X的试管中滴加试剂Y时，看到U型管中甲处液面下降乙处液面上升下列说法

4、能正确解释该现象的是（）反应为放热反应生成物的总能量比反应物的总能量高物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来反应物化学键断裂吸收的能量高于生成物化学键形成放出的能量ABC D【解答】当向盛有X的试管中滴加试剂Y时，看到U型管中甲处液面下降乙处液面上升，可知道反应是一个放热反应，故正确；在放热反应中，反应物的能量高于生成物的能量，故错误；放出的热量让试剂瓶中的气体压强增大，物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来，故正确；生成物化学键生成释放的能量高于反应物化学键断裂放出的能量，故错误；故选：B2、化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同

5、引起的如图为N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）过程中的能量变化，下列说法正确的是（）A1molN2（g）和NA个O2（g）反应放出的能量为180 kJB1molN2（g）和1molO2（g）具有总能量小于2molNO（g）具有的总能量C通常情况下，N2（g）和O2（g）混合能直接生成NOD吸热反应一定需要加热才能发生【解答】A.焓变=反应物断裂化学键吸收的能量生成物形成化学键放出的能量，N2+O2=2NO，H=946KJ/mol+498KJ/mol2632KJ/mol=180KJ/mol，反应是吸热反应，故A错误；B.依据A计算可知反应是吸热反应，依据能量守恒，1 mol N2（g）和1

6、 mol O2（g）具有的总能量小于2 mol NO（g）具有的总能量，故B正确；C.通常情况下，N2（g）和O2（g）混合不能直接生成NO，故C错误；D.一个化学反应是吸热还是放热与反应条件无关，氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应，在常温下即可进行，故D错误；故选：B考点二：反应热（焓变）考点二：反应热（焓变）1、反应热：反应热：化学反应过程中所释放或吸收的能量。2、焓变、焓变（1）焓：焓是与内能有关的物理量。符号：H（2）焓变：生成物与反应物的焓值差。符号：H，单位：kJm ol-1(或kJ/m ol)。恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变，因此常用 H表示反应热。考点二：反应热（

7、焓变）考点二：反应热（焓变）1、反应热：反应热：化学反应过程中所释放或吸收的能量。2、焓变、焓变（1）焓：焓是与内能有关的物理量。符号：H（2）焓变：生成物与反应物的焓值差。符号：H，单位：kJm ol-1(或kJ/m ol)。注意：注意：焓是物质固有的性质之一，不能进行测量，但焓变(即反应热)可以直接测量，其测量仪器叫作量热计。内能kJmol-1kJ/mol3、下列说法正确的是()A反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化B当反应放热时H0，反应吸热时H0C任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热D在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物或反应物的焓的差值来决定【

8、解答】化学反应过程中释放或吸收的热量称为反应热，A项错误；当反应放热时H0，B项错误；只有在等压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，因此C项错误；一个化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于生成物和反应物的焓的差值，也可以根据断键时吸收的能量与成键时放出的能量大小判断，D项正确。故选：D考点三、焓变和热效应的关系考点三、焓变和热效应的关系恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变，因此常用 H表示反应热。放热反应：H 0吸热反应：H 0H考点三、焓变和热效应的关系考点三、焓变和热效应的关系恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变，因此常用 H表示反应热。放热反应：H 0吸热反应：H 0H1、焓变

9、与物质能量的关系（宏观）、焓变与物质能量的关系（宏观）H生成物总能量反应物总能量生成物总能量反应物总能量2、焓变与键能的关系（微观）、焓变与键能的关系（微观）H反应物的键能总和生成物的键能总和小结：小结：放热反应吸热反应表现行式H0或H为“”H0或H为“+”能量变化生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量键能变化生成物总键能大于反应物总键能生成物总键能小于反应物总键能联系键能越大，物质能量越低，越稳定，反之键能越小，物质能量越高，越不稳定。小结：小结：放热反应吸热反应表现行式H0或H为“”H0或H为“+”能量变化生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量生

10、成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量键能变化生成物总键能大于反应物总键能生成物总键能小于反应物总键能联系键能越大，物质能量越低，越稳定，反之键能越小，物质能量越高，越不稳定。4、已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是()A每生成2molAB分子吸收b kJ热量B断裂1 mol AA和1 mol BB键，放出a kJ能量C该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D1molAA键和1molBB键的总键能高于2molAB键的总键能【解答】A.依据图象分析判断1molA2和1molB2反应生成2molAB，每生成2molAB吸收（ab）kJ热量，故A

11、错误；B.断裂1 mol AA和1 mol BB键，吸收a kJ能量，故B错误；C.依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量，故C错误；D.该反应为吸热反应，故1molAA键和1molBB键的总键能高于2molAB键的总键能，故D正确；故选：D3、吸热反应与放热反应判断、吸热反应与放热反应判断(1)必须是化学反应，不是一般物理吸热、放热过程。(2)吸热反应、放热反应判断的“两大依据”理论依据：反应物与生成物总能量的相对大小。计算依据：断裂化学键吸收总能量与形成化学键放出总能量的相对大小。5、下列反应属于吸热反应的是（）A镁与稀盐酸反应BCO燃烧生成CO2C生石灰溶于水D氢氧化钙与氯化铵晶体

12、混合【解答】A镁和稀盐酸反应是金属与酸的反应，属于常见放热反应，故A错误；BCO燃烧生成CO2，是燃烧反应，属于常见放热反应，故B错误；C生石灰溶于水生成氢氧化钙，同时放出大量的热，属于放热反应，故C错误；D氢氧化钙与氯化铵晶体混合生成氨气是吸热反应，故D正确；故选：D长话短说长话短说重点记忆重点记忆1 1、反应热反应热“三要素三要素”(1)符号：H；(2)常用单位：“kJ/mol”或“kJmol1”；(3)正、负号：H0为吸热反应。2 2、反应热计算反应热计算“两公式两公式”(1)H生成物的总能量反应物的总能量；(2)H反应物的键能总和生成物的键能总和。例1、已知某化学反应的焓变小于零，则下

13、列叙述正确的是()A该反应一定是放热反应B该反应一定是吸热反应C该反应中反应物的总能量一定小于生成物的总能量D该反应需要加热才能发生【解答】若化学反应的焓变小于零，该反应为放热反应，则该反应反应物的总能量比生成物的总能量大，B、C两项错误；有些放热反应需要加热才能引发，有些不需要加热，如酸碱中和反应，故D项无法判断该反应是否需要加热。答案：A例2、下列变化一定是放热的化学反应是()AH2O(g)=H2O(l)H44.0 kJmol1B2HI(g)=H2(g)I2(g)C形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应D能量变化如图所示的化学反应【解答】A项属于物理变化，不属于化学反应；B项为吸热反

14、应；C项不知断裂化学键吸收的总能量，反应是放热还是吸热不能确定。答案：D例3、对于放热反应2H2(g)O2(g)=2H2O(l)，下列说法正确的是()A生成物H2O所具有的总焓高于反应物H2和O2所具有的总焓B反应物H2和O2所具有的总焓高于生成物H2O所具有的总焓C反应物H2和O2所具有的总焓等于生成物H2O所具有的总焓D反应物H2和O2比生成物H2O稳定【解答】【解答】反应物总焓高于生成物总焓的反应是放热反应，反应物总焓低于生成物总焓的反应是吸热反应，焓值越低，物质越稳定。答案：B例4、氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏

15、1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是()AQ1Q2Q3 BQ1Q22Q3CQ1Q2Q3 DQ1Q22Q3【解答】【解答】氢气在氯气中燃烧时放出能量，所以形成2 mol氯化氢中的化学键释放的能量大于破坏1 mol氢气和破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量总和。答案：D例5、已知2g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量242 kJ，且氧气中1 molO=O键完全断裂时需要吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1molHH键断裂时吸收能量为（）A434 kJB557 k

16、JC920 kJD436kJ例6、肼（H2NNH2）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：NN为942、O=O为500、NN为154，则断裂1molNH键所需的能量（kJ）是（）A194B391C516D658【解答】【解答】根据图中内容，可以看出N2H4（g）+O2（g）=2N（g）+4H（g）+2O（g），H3=2752kJ/mol534kJ/mol=2218kJ/mol，化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值，旧键断裂吸收能量，新键生成释放能量，设断裂1molNH键所需的能量为K，旧键断裂吸收的能量：154+4K+500=221

17、8，解得K=391。答案：B例7、SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键已知：1mol S（s）转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1mol FF、SF键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ则反应S（s）+3F2（g）SF6（g）的能量变化为（）A放出1780kJ的能量B放出1220kJ的能量C放出450kJ的能量D吸收430kJ的能量【解答】【解答】反应热H=反应物总键能生成物总键能，所以对于S（s）+3F2（g）SF6（g），其反应热H=280kJ/mol+3160kJ/mol6330kJ/mol=1220kJ/mol，所以放出1220kJ的能量。答案：B例8、下列说法

18、中正确的是（）A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B反应物能量大于生成物能量的是放热反应C反应物能量大于生成物能量的是吸热反应D化学反应中也存在着反应物能量与生成物能量相等的反应情况【解答】A因需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应需要加热才能发生，但它是放热反应，故A错误；B反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，放热反应，故B正确；C因反应物和生成物所具有的总能量决定反应放热还是吸热，若反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，放热反应，反之，吸热反应，故C错误；D化学反应过程中一定伴随能量的变化，反应物总能量与生成物总能量一定不相等，故D错误；故选：B例9、某些化

19、学键的键能如下表所示（kJmol1）：（1）把1mol Cl2分解为气态原子时，需要 （填“吸收”或“放出”）能量。（2）1mol H2 在2mol Cl2中燃烧，放出的热量 KJ。（3）由表中所列化学键形成的单质分子中，最稳定的是 ，最不稳定的是 ，形成的化合物分子中，最稳定的是 ，最不稳定的是 。键HHBrBrIIClClHClHIHBr键能436193151247431299356（4）在一定条件下，1mol H2 与足量的Cl2、Br2、I2 分别反应，放出热量由多到少的是 。ACl2Br2I2 BI2Br2Cl2（5）预测1mol H2 在足量F2 中燃烧比在Cl2中放热 。【解答】

20、（1）化学键断裂要吸收能量，由表中数据可知把1mol Cl2分解为气态原子时，需要吸收247kJ的能量，故答案为：吸收；247KJ；（2）1mol H2 在2mol Cl2中燃烧，发生H2+Cl2=2HCl，断裂化学键吸收的热量以及形成化学键放出的热量，则放出的热量为2431kJ（436kJ+247kJ）=179kJ，故答案为：179；（3）因键能越大越稳定，最稳定的是H2，最不稳定的是I2，形成的化合物分子中，最稳定的是HCl，最不稳定的是HI，故答案为：H2；I2；HCl；HI；（4）在一定条件下，1mol H2 与足量的Cl2、Br2、I2 分别反应，放出热量分别是179kJ、2356k

21、J（436kJ+193kJ）=83kJ、2299kJ（436kJ+151kJ）=11lJ，由多到少的是Cl2Br2I2，故答案为：A；（5）由（4）的规律可知1mol H2 在足量F2 中燃烧比在Cl2中放热多，故答案为：多。1、根据右图提供的信息，下列所得结论不正确的是（）A该反应是吸热反应B该反应一定有能量转化为化学能C反应物比生成物稳定D因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应不需要加热【解答】A.因生成物总能量大于反应物的总能量，该反应为吸热反应，故A正确；B.因能量守恒，必有其他形式的能量转化为化学能，故B正确；C.因能量高的物质不稳定，能量低的物质稳定，而反应物的能量比生成

22、物的能量低，所以反应物比生成物稳定，故C正确；D.因反应是吸热还是放热与是否加热无关，故D错误；答案：D2、2C+O2=2CO；2CO+O22CO2 都是放热反应，据此判断下列说法不正确的是（其它条件相同）（）A12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B28gCO和16O2所具有的总能量一定高于44gCO2所具有的总能量C12gC和32O2所具有的总能量一定高于44gCO2所具有的总能量D将一定质量的碳燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多【解答】A.因2C+O2=2CO是放热反应，所以12gC和16gO2所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量，故A错误；B.因2CO+O22C

23、O2是放热反应，所以28gCO和16O2所具有的总能量一定高于44gCO2所具有的总能量，故B正确；C.因2C+O2=2CO，2CO+O22CO2都是放热反应，则C+O2=CO2也是放热反应，所以12gC和32O2所具有的总能量一定高于44gCO2所具有的总能量，故C正确；D.因物质完全燃烧放出的热量多，所以一定质量的碳燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多，故D正确；答案：A3、已知断开1mol HH键，1molNH键、1mol NN键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，则1mol H2生成NH3需（）A吸收能量92kJB放出能量92kJC放出能量30.67kJD吸收能

24、量30.67kJ4、由图分析可知下列说法正确的是（）AAB+C和B+CA两个反应吸收或放出能量不等BAB+CH0CA具有的焓高于B和C具有的焓总和DAB+CH0，则B+CAH0【解答】AAB+C与B+CA属于同一反应的正逆两个方向的反应，两个反应吸收和放出的热量相等，符号相反，故A错误；BAB+C是能量升高的反应属于吸热反应，H0，故B错误；CAB+C是能量升高的反应，所以A具有的焓低于B和C具有的焓总和，故C错误；DAB+C是吸热反应，B+CA必然是放热反应，B+CA是AB+C的逆过程，故D正确。答案：D5、通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能键能的大小可以衡量化学 键的

25、强弱，也可用于估算化学反应的反应热（H），化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4（g）+2H2（g）Si（s）+4HCl（g），该反 应的反应热H为（）A+412 kJmol1B412 kJmol1C+236 kJmol1D236 kJmol1化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/Kjmol1460360436431176347【解答】1个Si形成4个共价键，每个共价键被2个Si原子共用，则1molSi中含有2molSi-Si键，反应热=反应物的键能之和

26、-生成物的键能之和，即H=360kJ/mol4+436kJ/mol2176kJ/mol2431kJ/mol4=+236 kJ/mol。答案：C6、有下列物质：NaOH固体：浓硫酸；NH4N03晶体；CaO固体。现将它们分别装入有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内滴有红墨水的水呈形如图所示状态，判断加入的物质可能是（）ABCD【解答】因氢氧化钠固体，浓硫酸、生石灰加入水中都会放出大量的热而使温度升高，使得瓶内气体压强增大，U形管右侧液面升高；答案：B7、下列变化过程，属于吸热过程的是（）金属钠与水酸碱中和浓H2SO4稀释固体氢氧化钠溶于水H2在Cl2中燃烧液态水变成水蒸气灼热的碳

27、与水蒸气在高温下反应碳酸钙受热分解AB C D【解答】金属钠与水属于放热反应，故错误；酸碱中和反应属于放热反应，故错误；浓H2SO4稀释属于放热过程，故错误；固体氢氧化钠溶于水放出热量，故错误；H2在Cl2中燃烧为放热反应，故错误；液态水变成水蒸气，为吸热过程，故正确；NH4Cl晶体与Ba（OH）28H2O混合搅拌为吸热反应，故正确；碳酸钙热分解属于吸热反应，故正确；答案：D8、在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJmol1表示请认真观察下图，然后回答问

28、题。（1）图中所示反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。（2）已知拆开1mol HH键、1mol II、1mol HI键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ，则由1mol氢气和1mol碘反应生成HI会 （填“放出”或“吸收”）kJ的热量在化学反应过程中，是将 转化为 。（3）下列反应中，属于放热反应的是 ，属于吸热反应的是 。物质燃烧 炸药爆炸 酸碱中和反应 二氧化碳通过炽热的碳Ba（OH）28H2O与NH4Cl反应 铁粉与稀盐酸反应【解答】（1）依据图象分析反应物的能量大于生成物的能量，反应放热，故答案为：放热；（2）在反应H2+I2 2HI中，断裂1molHH键，1mol

29、II键共吸收的能量为：1436kJ+151kJ=587kJ，生成2molHI，共形成2molHI键，放出的能量为：2299kJ=598kJ，吸收的能量少，放出的能量多，所以该反应为放热反应，放出的热量为：598kJ587kJ=11kJ，化学能转化为热能，故答案为：放出；11；化学能；热能；（3）常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应；绝大多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应有：绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO2），某些复分解（如铵盐和强碱），所以放热反应有：；吸热反应有：，故答案为：；1、化学反应中能量的变化2、反应热（焓变）3、焓变和热效应

30、的关系4、常见的放热反应和吸热反应课堂小结课堂小结1、化学反应A2+B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（）A该反应是吸热反应B断裂1molAA键和1molBB键可放出xkJ能量C断裂2molAB键需要吸收ykJ能量D2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量【解答】A.因反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，故A错误；B.因旧键的断裂吸收能量，而不是释放能量，故B错误；C.因旧键的断裂吸收能量，由图可知断裂2molAB键需要吸收ykJ能量，故C正确；D.由图可知，1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的总能量，故D错误；故选：C2、下列过程吸收热量的是（）A液氮气化B碘的凝华C铝热反应D化学反应中化学键的形成过程【解答】A液氮气化为能量升高的过程，为吸热过程，故A正确；B碘的凝华，由气体变为固体，放出能量，故B错误；C铝热反应为放热反应，故C错误；D形成化学键放出能量，故D错误。故选：A