4.2化学变化中的能量变化

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4.2 化学变化中的能量变化

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一、化学反应中的热效应 反应的热效应： 1、反应的热效应：反应放出或吸收的热量放热反应： (1)放热反应：热量放出的化学反应 “+Q” (Q>0) 单位： 单位：J 或 KJ点燃

C+O2 → CO2 +Q点燃

2H2+O2 → 2H2O +Q

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吸热反应： (2)吸热反应：吸收热量的化学反应 “-Q”(Q>0) ( 高 CaCO3 温 CaO+CO2 -Q → 高温 C+CO2 → 2CO -Q C+ H2O(g) → CO + H2 -Q ( )

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2、化学能 潜藏在物质内部， 潜藏在物质内部，只有在化学反应时才释放 出来的能量反应物总能量 > 生成物总能量 放热反应

反应物总能量 = 生成物总能量 + 放出热量 反应物总能量 < 生成物总能量 吸热反应

生成物总能量 = 反应物总能量 + 吸收热量

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3、反应热 当化学反应过程释放或吸收的能量表现为热量 时，反应物具有的能量总和与生成物具有的能 量总和的差值 意义： 意义： 化合反应中，放出热量越多， 化合反应中，放出热量越多，生成物越稳定

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例如： 例如： 比较H2O (l) , H2O (g) ,H2S (g)的稳定性 比较 的稳定性 H2(g) + O2 (g) → H2O (l) + 285.8KJ H2(g) + O2 (g) → H2O (g) + 241.8KJ H2(g) + S (g) → H2S (g) + 20.1KJ稳定性： 稳定性：H2O (l)> H2O (g) > H2S (g) )

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H2(g) + F2(g) → 2HF (g) + 270KJ

冷，暗处爆炸

H2(g) + Cl2(g) → 2HCl (g) + 92.3KJ 点燃或光照混合气体， 点燃或光照混合气体，爆炸 500℃ ℃ H2(g) + Br2(g) → 2HBr (g) + 36.4KJ 缓慢反应△

H2(g) + I2(g) 2HI (g) – 26.5KJ HI不稳定，发生分解 不稳定， 不稳定

加热，缓慢反应， 加热，缓慢反应，

难易程度： 难易程度：易→难 难 气态氢化物稳定性： 气态氢化物稳定性：HF > HCl > HBr > HI 单质氧化性： 单质氧化性：F2 > Cl2 > Br2 > I2

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二、热化学方程式 定义： 1、定义： 表示化学反应所放出或吸收热量的化学方程式

C(s) + O2(g) → CO2(g) + 393.5KJ 1 H2(g) + O2 (g) → H2O (l) + 285.8KJ 2 2H2(g) + O2 (g) → 2H2O (l) + 571.6KJ

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2、特点和书写方法 (1)注明反应物和生成物的状态 化学式前的计量数表示物质的量， (2)化学式前的计量数表示物质的量，可以 是分数或小数 注明一定量的物质在反应中的热效应， (3)注明一定量的物质在反应中的热效应， 注明单位 (4)一般不注明反应条件

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3、意义不仅表明了反应物与生成物， 不仅表明了反应物与生成物，还表明了一定量的物 质在化学反应中的热量变化 (1)实验测得，燃烧 丙烷 3H8)生成液态水和二氧 实验测得，燃烧1g丙烷 丙烷(C 生成液态水和二氧 实验测得 化碳的同时，可以放出50.398kJ的热量。 的热量。 化碳的同时，可以放出 的热量 用 C3H8+5O2 →3CO2+ 4H2O -2217.5kJ 来表示丙烷 燃烧的热化学方程式，错误之处是： 燃烧的热化学方

程式，错误之处是： 状态未标 (1)_____________(2)__________________。 。 用“+”号表示 号表示 正确的热化学方程式是 C3H8(g) +5O2(g) →3CO2(g) + 4H2O(l) +2217.5kJ 。 _____________________________________________。

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2、已知1gCH4气体充分燃烧生成 、已知 气体充分燃烧生成CO2气体和液态水放出 55.625KJ热量，写出反应的热化学方程式。 热量， 热量 写出反应的热化学方程式。 CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2(g) + 2H2O (l) + 890KJ 与碘蒸气反应生成0.1 碘化氢气体， 3、 H2 与碘蒸气反应生成 mol 碘化氢气体，吸收 、 1.325KJ热量，写出热化学方程式。 热量， 热量 写出热化学方程式。 H2(g) + I2 (g) → 2HI (g) – 26.5KJ 4、 已知热化学方程式 、 已知热化学方程式C(s) + O2(g) → CO2(g) + 393.5KJ。 。 现有1t碳完全燃烧 可产生多少KJ热量 碳完全燃烧， 热量？ 现有 碳完全燃烧，可产生多少 热量？ Q = 3.28╳107KJ

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5、CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2(g) + 2H2O (l) + 890KJ。 、 。 甲烷在S.T.P时，完全燃烧时放出的热量。 时 完全燃烧时放出的热量。 求1m3甲烷在 Q = 3.975╳104KJ 6、有下列反应：C2H2(g) + H2(g) → C2H4(g) –Q 、有下列反应： 2CH4(g) → C2H4(g) + 2H2(g) +Q (Q>0) 据此判断：( :(1) ( ) 据此判断：( )C(s)+ 2H2(g) → CH4(g) +Q1 (2)2C(s) + H2(g) → C2H2(g) + Q2 (3)2C(s) + 2H2(g) → C2H4(g) + Q3 Q1 Q2 Q3由大到小排列 Q2 > Q3 > Q1

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7、已知273K时，N2 (g) + H2(g) 已知273K时 273K

2NH3(g)

akJ;则在相同条件下 则在相同条件下， + akJ;则在相同条件下，向一密闭容器中通入 C 0.5molN2和1.5molH2使之充分反应，放出热量为 使之充分反应， ( ) A、等于a/2KJ 等于a/2KJ C、小于a/2 小于a/2 B、大于a/2 B、大于a/2 D、 D、无法确定

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8、已知 H2(g) + F2(g) → 2HF (g) + 270KJ,下列 270KJ,下列 说法正确的是( 说法正确的是( ) A A、在相同条件下，1mol氢气和1mol氟气的能量总和 在相同条件下，1mol氢气和1mol氟气的能量总和 氢气和1mol 大于2mol 2mol氟化氢气体的能量 大于2mol氟化氢气体的能量 B、 1mol氢气和1mol氟气反应生成2mol氟化氢气体放 1mol氢气和1mol氟气反应生成2mol氟化氢气体放 氢气和1mol氟气反应生成2mol 出热量小于270KJ 出热量小于270KJ C、2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270KJ热 2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270KJ热 氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270KJ 量 D、 1个氢气分子和1个氟气分子反应生成2个氟化氢 个氢气分子和1个氟气分子反应生成2 气体分子放出270KJ 270KJ热量 气体分子放出270KJ热量

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9.已知以下三个热化学方程式： .已知以下三个热化学方程式： 2H2(g)+O2(g) →2H2O(g)+ 483.6kJ H2(g)+1/2 O2(g) →H2O(l)+ 285.8kJ C(s)+ O2(g)→CO2(g)+ 393.5kJ 试问： 试问： 液态水变为气态水需___ 吸收 放

出)_____kJ的热量。 吸收、 的热量。 (1)1mol液态水变为气态水需 吸收(吸收、放出 44 ) 液态水变为气态水需 的热量 (2)1g气态水变为液态水需 放出 吸收、放出)_____kJ的热量。 ) 气态水变为液态水需_____(吸收、放出 2.44 的热量。 气态水变为液态水需 吸收 的热量 (3)至少需要完全燃烧 0.074 )至少需要完全燃烧____ 量。 g炭，才能得到(2)中的这些热 炭 才能得到( )

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10、已知胆矾溶于水时溶液温度降低，室 、已知胆矾溶于水时溶液温度降低， 温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热 温下将 无水硫酸铜制成溶液时放出热 量为Q 又知胆矾分解的热化学方程式为： 量为 1,又知胆矾分解的热化学方程式为： CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s) + O(l)5H2O(l)- Q2,则Q1 < Q2 填“>”“<”或“=” >”“<”或