资源简介

(共15张PPT)
化学反应的内能变化与焓变
第1章 化学反应与能量转化
物质具有的总能量是否等于物质所含所有化学键的总键能？
物质具有哪些形式的能量？
一、了解内能、焓和焓变的关系
1.定义：反应体系内物质所含各种微观粒子(分子、原子、离子等）的各种形式运动的动能和微观粒子间相互作用的势能的总和。
2.符号：U
3.内能变化量：ΔU=U（产物）-U（反应物）
4.影响因素：
内能
物质种类、数量、聚集状态；温度、压强。
在化学反应中，一般认为体系整体动能和势能不变，则反应吸收或释放的能量视为物质内能变化量，怎么计算物质内能变化量呢？
物质的绝对内能无法求知，无法通过绝对内能相减得到内能变化量。
热力学第一定律：物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和！
一、了解内能、焓和焓变的关系
定义：H = U + pV，则 Qp = H
为了描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量——焓(符号为H)，即恒压条件下，只做体积功，等压反应热等于焓变
一、了解内能、焓和焓变的关系
焓和焓变
1.焓表达式：H = U + pV
焓是与内能相关的物理量，绝对值不可求，其大小也取决于物质的特性、数量、聚集状态以及温度、压强等因素。
2.焓变表达式：ΔH = H(反应产物) - H(反应物)= Q p
单位：kJ/mol(或kJ·mol-1)
一、了解内能、焓和焓变的关系
焓和焓变
放热反应 ΔH<0
吸热反应 ΔH>0
规定：
①当反应体系放热时其焓减小，ΔH为“－”，即ΔH < 0；
②当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为“＋”，即ΔH > 0。
反应物
焓(H）
生成物
反应物
焓(H）
生成物
【例1】 在25℃和101 kPa下 ， 1 molH2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量 ， 则该反应的反应热为:
【例2】 在25 ℃和101 kPa下 ， 1 mol C(如无特别说明 ， C均指石墨)与1 mol H2O(g)反应 ， 生成1 mol CO和1 mol H2,需要吸收131.5 kJ的热量， 则该反应的反应热为:
【注意】ΔH右端的+或-不可省略，单位kJ/mol必须标出。
一、了解内能、焓和焓变的关系
ΔH= － 184.6 kJ/mol
ΔH= +131.5 kJ/mol
二、掌握计算焓变的基本方法
反应热的实质：反应物中旧键的断裂(吸热)，生成物中新键的形成(放热)。
以1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)在在25℃和101 kPa下反应生成2 mol HCl(g)的能量变化
求H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) 反应的反应热？
计算
断键吸收能量：
436 KJ + 243 kJ = 679 kJ
成键放出能量：
431 kJ + 431 kJ = 862 kJ
ΔH = -183 kJ/mol
整理归纳
计算反应热的三种方法：
H＝
H＝
E（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）－
E（生成物分子化学键形成时所释放的总能量）
H＝
E（反应物的总键能）－ E（生成物的总键能）
H（生成物的总能量）－ H（反应物的总能量）
反馈训练
1、下列关于反应 ΔU 的说法中，正确的是 (　　)
A、ΔU > 0 时，反应释放能量
B、ΔU < 0 时，反应释放能量
C、ΔU = Q
D、ΔU = ΔH
B
反馈训练
2、下列关于反应热和焓变的理解正确的是(　　)
A、任何条件下，化学反应的焓变都等于反应热
B、反应产物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＞0
C、所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测量
D、放热反应的ΔH＞0，吸热反应的ΔH＜0
B
反馈训练
3、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Δ H>0，反应吸热时Δ H<0
C、在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差决定
D、任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
C
反馈训练
4、如图所示N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化，判断下列说法错误的是（ ）
A、该反应中反应物断键吸收的总能量
高于生成物形成键放出的总能量
B、2mol气态氧原子结合生成O2(g)时，
能放出498kJ能量
C、断裂1mol NO分子中的化学键，需要
吸收632kJ能量
D、1molN2和1molO2的反应热ΔH=-180kJ·mol-1
D
反馈训练
5、N4 分子结构为正四面体（如图）。已知：断裂 N4 (g) 中 1mol N－N 键吸收 193 kJ 能量，形成 N2 (g) 中1mol N ≡ N键放出 941 kJ 能量。下列说法正确的是（ ）
A、N4 (g) 比 N2 (g) 更稳定
B、N4 (g) = 2 N2 (g) ΔH = + 724 kJ·mol-1
C、形成 1 mol N4 (g) 中的化学键放出 193 kJ 的能量
D、1 mol N2 (g) 完全转化为 N4 (g)，体系的能量增加 362 kJ
N4
D

展开更多......

收起↑