文档介绍：化学反应与能量第一节化学反应与能量变化一、物质能量与键能1、键能:破坏1mol化学键所需要的能量称为键能2、物质能量与键能的关系键能越大,物质能量越低,稳定性越好键能越小、物质能量越高,稳定性越差3、化学键的破坏与形成破坏化学键需要吸收能量形成化学键必然放出能量二、焓变:△H1、化学反应中主要的能量变化为热量变化,也称为焓变2、焓变的计算1)化学反应中,断裂反应物中的化学键需要吸收能量,形成生成物中的新化学键会放出能量,吸收与放出的能量差值即为焓变2)计算公式△H=反应物键能–生成物键能,高键能生成低键能吸热,反之放热△H=生成物能量–反应物能量,高能量生成低能量放热,反之吸热3、焓变大小与反应吸放热的关系△H>0,反应吸热△H<0,反应放热三、反应热量变化与反应类型1、常见的放热反应1)绝大部分化合反应 2)活泼金属与酸或水的反应3)绝大部分置换反应 4)酸碱中和5)燃烧反应2、常见的吸热反应1)绝大部分分解反应 2)含碳物质还原金属氧化物的反应3)铵盐和碱的反应四、热化学方程式1、含义:能表示化学反应热量变化的式子2、与化学方程式的区别1)各物质标注状态,气体:g,液体:l,固体:s2)一般不标注反应条件3)标注焓变,且焓变值与方程系数成比例4)方程系数可以是分数例如1molCu(s)与适量O2(g)反应,生成CuO(g),放出157kJ热量Cu(s)+O2(g)=CuO(g)△H=-157kJ/mol燃烧热能源一、燃烧热1、反应热分类按照反应类型的不同,反应热分为:燃烧热、中和热、溶解热等等2、燃烧热25℃、101kPa状态下1mol纯物质完全与氧气反应,生成稳定氧化物,放出的热量称为该物质的燃烧热;其关键点可总结为:一、完、稳3、中和热25℃、101kPa状态下在稀溶液中强酸和强碱发生中和反应,生成1mol水时,放出的热量称为中和热;其关键点可总结为:稀、强、一4、用热化学方程式表示燃烧热例:,用热化学方程式表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-,用热化学方程式表示为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-、能源1、一次能源:从自然界获得,不需经过改变或转化就可以直接利用的能源,例如:原煤、天然气、太阳能、风能、潮汐能等2、二次能源:将一次能源经过加工或转化得到的其他种类或形式的能源,例如:电能、煤气、汽油、柴油、蒸汽、核电等3、可再生能源:从自然界可无限制获取,且用之不尽的能源,如:太阳能、风能、水能4、不可再生能源:人类开发利用后,不能再生的能源,如:煤炭、石油、核能、天然气等5、能量转化1)太阳能转化为电能2)化学能转化为热能3)热能转化为机械能4)重点掌握热电厂能量转化形式:化学能→热能→机械能→电能第三节化学反应热计算一、盖斯定律1、内容:化学反应过程中的能量变化只与初始状态和最终状态有关,与过程无关例:由固态碳生成气体二氧化碳过程中放出的热量固定,无论由碳直接生成二氧化碳,或是先生成一氧化碳再生成二氧化碳,放出的能量始终一致2、盖斯定律的计算应用计算整体过程或单步过程中的热量变化例如:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-(g)+O2(g)=CO2(g)△H2=-(s)+O2(g)=CO(g)△H3=?由盖斯定律可得:反应式=+,所以△H3=△H1-△H2=-、反应热其他计算方式1、根据化学方程式计算例:,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的反应热△H=2、根据燃烧热计算例:已知乙醇的燃烧热为-,在25℃、101kPa状况下1kg乙醇完全燃烧放出的热量为:化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率一、化学反应速率1、概念的提出化学反应有快有慢,快如氢氧混合爆炸,几乎转瞬完成;慢如***酸钾的受热分解,需要几小时才能分解一定量,因为如此,反应速率才具有存在的意义,并用来描述反应进行的快慢2、化学反应速率表达式1s内某物质的物质的量浓度的改变量,或1min内某物质的物质的量浓度的改变量,表达式为:,单位:mol/L‧s或mol/L‧min微观概念里,反应速率是单位时间内生成或消耗物质的粒子数,或单位时间内断裂或结合成的新化学键的数目注:化学反应速率是平均速率,并非瞬时速率化学反应速率不仅仅可以衡量可逆反应,也适用于彻底反应3、化学反应速率之间的关系在同一个反应中,各物质的反应速率之比与反应方程中个物质的系数之比相等4、化学反应速率的计算(三段式)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)历经时间:tmin起始c01c02