1、第5讲 化学能与热能,考点一 反应热的有关概念,知识清单,一 燃料的充分燃烧 1.化石燃料主要包括煤、石油、天然气等。 2.可燃物燃烧的条件是 与O2接触 ,温度达到 着火点 。 3.充分燃烧的必要条件是 O2 要充足,可燃物与O2的接触面积要大。 4.不充分燃烧产热少,浪费资源,污染环境。 二 反应热(焓变) 1.定义:化学反应过程中放出或吸收的 热量 ,叫做反应热,在恒压 条件下,它等于反应前后体系的焓变。 2.符号: H 。,3.单位: kJ/mol或kJmol-1 。 4.测量:可用量热计测量。 5.表示方法:吸热反应的H 0,放热反应的H 0。 6.产生原因:化学反应过程中旧键断裂吸
2、收的能量与新键形成放出的能 量不相等,故化学反应均伴随着能量变化。 三 燃烧热和中和热 1.燃烧热 (1)定义:101 kPa时, 1 mol 纯物质完全燃烧生成 稳定 的氧化 物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。 (2)表示意义 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=-890.31 kJ/mol,表示101 kPa条,件下,1 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时 放出 的热量是 890.31 kJ 。 2.中和热 (1)定义:在稀溶液中,酸跟碱发生 中和 反应生成 1 mol H2O 时所释放的热量,叫做中和热。 (2)热化学方程式:H+(aq)
3、+OH-(aq) H2O(l) H=-57.3 kJmol-1。,一、放热反应和吸热反应的比较,二、常见的放热反应和吸热反应 1.常见的放热反应 活泼金属与水或酸的反应,例如: 2Na+2H2O 2NaOH+H2 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2 酸碱中和反应,例如: 2KOH+H2SO4 K2SO4+2H2O CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2O 燃烧反应,例如: 2CO+O2 2CO2 CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O,一些化合反应,例如: SO3+H2O H2SO4 CaO+H2O Ca(OH)2 CuSO4+5H2O CuSO45H2O 2.常见的吸热反
4、应 一些分解反应,例如: CaCO3 CaO+CO2 CuSO45H2O CuSO4+5H2O 一些复分解反应,例如: 2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s) BaCl2+2NH3+10H2O 一些置换反应,例如:,一 热化学方程式 1.定义:表示参加反应物质的量和 反应热 的关系的化学方程式。 2.书写要求 (1)注明反应的温度和压强(25 、101 kPa下进行的反应可不注明)。 (2)注明反应物和生成物的状态:固态( s 或注明晶型)、液态( l 、气态( g )、溶液(aq)。 (3)热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,而不代表 分子个数 ,因此可以写成分数。,考点二
5、热化学方程式 盖斯定律及其应用,二 盖斯定律及其应用 1.内容:不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的, 即化学反应的反应热只与反应体系的 始态 和 终态 有关,而 与反应的途径无关。 2.应用:很多反应很难直接测其反应热,这时可利用盖斯定律来间接计算。,方法1 反应热大小的比较方法 1.同一反应的生成物状态不同时 A(g)+B(g) C(g) H10 A(g)+B(g) C(l) H20 C(g) C(l) H30 因为H3=H2-H1,H30,所以H2H1。 也可以按以下思路分析:C(g) C(l)C(l),方法技巧,因为H1+H3=H2,H10,H20,H30,所以H2H
6、1。 2.同一反应的反应物状态不同时 S(g)+O2(g) SO2(g) H10 S(s)+O2(g) SO2(g) H20 S(g) S(s) H30因为H2+H3=H1,H10,H20,H30,所以H1H2。 3.两个有联系的不同反应相比 C(s)+O2(g) CO2(g) H10 C(s)+ O2(g) CO(g) H20,C(s) CO2(g) C(s) CO(g) CO2(g) 因为H2+H3=H1,H10,H20,H30,所以H1H2。 并且据此可写出下面的热化学方程式: CO(g)+ O2(g) CO2(g) H=H1-H2。,例1 (2017湖南六校联考,13)已知:C(s)+
7、O2(g) CO2(g) H1,CO2(g) +C(s) 2CO(g) H2,2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) H3,4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s) H4,3CO(g)+Fe2O3(s) 3CO2(g)+2Fe(s) H5。下列 关于上述反应焓变的判断正确的是 ( ) A.2H1H3 B.H3=H4+H5 C.H1=H2+H3 D.H20,H40,解题导引 找准相关热化学方程式 推出相关H之 间的关系。解析 将已知反应依次标记为、,则2-得2C (s)+O2(g) 2CO(g) H=2H1-H3,由于该反应放热,故2H1-H30,D项错误。答案 C,例2 2017河南安鹤
8、新开四校联考,16(1)工业上制取硝酸铵的流程图 如下所示: NH3 NO NO2 HNO3 NH4NO3 请回答下列问题: (1)已知:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) H=-1 745.2 kJmol-1; 6NO(g)+4NH3(g) 5N2(g)+6H2O(g) H=-1 925.2 kJmol-1; 则反应的热化学方程式可表示为 。,解题导引 解析 (1)将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为和,根 据盖斯定律由5-4得:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) H =-1 025.2 kJmol-1。答案 (1)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) H=-1 025.2 kJmol-1,
