2、燃烧热的计算及应用
［例题］1.在101 kPa时，1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol，1000 L CH4（标准状况）完全燃烧产生的热量为3.97×104 kJ
2.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6（s）＋6O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）ΔH=－2 800 kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。 2、中和热
1）定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。 2）中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)；△H=-57.3kJ／mol。 3）要点
①条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。 ②反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
③生成1mol水，中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。 ④放出的热量：57.3kJ/mol
例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；△ H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。 （1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________ kJ的热量。 （2）用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应，放出____________kJ的热量。 3燃烧热和中和热的区别与联系 4、能源
1）什么是能源？能源的作用？
就是能提供能量的自然资源，包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐
以及柴草等。?能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。 2）当今世界上重要的能源是什么？怎样解决能源枯竭问题？节约能源的重要措施是什么？什么是新能源？化石燃料：煤、石油、天然气解决的办法 ：开源节流；即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。
措施：科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。 新能源：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物能。
3）相关思考题∶燃料充分燃烧的条件是什么?.燃料燃烧时,若空气过量或不足,会造 成什么后果?为什么固体燃料要粉碎后使用?
煤在直接燃烧时会产生SO2、氮氧化物及烟尘等，严重影响空气质量且易导致酸雨、温室效应等，从而使环境受到严重污染，故通过清洁煤技术（如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等），大大减少燃煤对环境造成的污染，势在必行。提高煤燃烧的热利用率、开发新的能源也是大势所趋。
第三节 化学反应热的计算
一学习目标：盖斯定律及其应用 二学习过程
1．引入：如何测出这个反应的反应热：C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?
②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol ③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol
① + ② = ③ ，则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3所以，ΔH1=ΔH3-ΔH2 ΔH1=-393.5kJ/mol+
283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol
2．盖斯定律：
不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。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。 3．如何理解盖斯定律？
1）请用自己的话描述一下盖斯定律。 2）盖斯定律有哪些用途？ 4．例题
1）同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；ΔH = -2983.2 kJ/mol P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；ΔH = -738.5 kJ/mol 试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 _________________________________。
2）在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是（B ） A．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H =-Q2 B.C(s)+1/2O2(g)=CO (g); △H= -Q1 C(s)+O2(g)=CO2 (g); △H= -Q2
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H= -Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H= -Q2 D. S(g)+O2(g)=SO2 (g); △H= -Q1 S(s)+O2(g)=SO2 (g); △H= -Q2 3、298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H= -92.38kJ/mol。 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么。 第二章 化学反应速率和化学平衡 第一节 化学反应速率 教学过程：
1.定义：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。
若浓度用物质的量（C）来表示，单位为：mol/L，时间用t来表示，单位为：秒（s）或分（min）或小时（h）来表示，则化学反应速率的数学表达式为：
V == △C/ t 单位是：mol/（L·s） 或 mol/（L·min） 或 mol/（L·h）
化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量变化来表示，通常用单位时间内反应物浓
V?度的减小或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式可表示为
?c?t
【例题】在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生 N2 + 3H2 2NH3 ，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。 解： N2 + 3H2 2NH3 起始量（mol）： 1 3 0 2s末量（mol）： 1-0.2 3-0.6 0.4 变化量（mol）： 0.2 0.6 0.4
则 VN2==0.2/2×2==0.05 mol/（L·s） VH2==0.6/2×2==0.15 mol/（L·s）
VNH3==0.4/2×2==0.1 mol/（L·s）
【明确】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题： 1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。
2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。
3.对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。
4.在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即： VN2 ：VH2 ： VNH3 ==== 1 ：3 ：2 5.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD来说有：
VA ：VB ：VC ：VD === △CA ：△CB ：△CC ：△CD === △nA ：△nB ：△nC ：△nD ==== a ：b ：c ：d
6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。例如：
可逆反应A（g）+ B（g） C（g）+ D（g） ，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（ B ）
A. VA==0.15mol/L·min B. VB==0.6 mol/L·min C. VC==0.4 mol/L·min D.VD==0.01 mol/L·s 对化学反应速率要注意以下几个问题：
1、物质浓度是物质的量浓度以mol/L为单位，时间单位通常可用s、min、h表示，因此反应速率的与常见单位一般为mol/(l·s)、mol/(l·mon)或mol/(l·h)。
2、化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，一般是以最容易测定的一种物质表示之，且应标明是什么物质的反应速率。
3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同，但表达的意义是相同的，各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算：
对于反应mA(g)?nB(g)?pc(g)?qD(g)来说，则有
VAVBVCVD???mnpq。
4、一般说在反应过程中都不是等速进行的，因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间
内的平均速率。
第二节 影响化学反应速率的因素
（一）在其它条件不变的情况下，浓度对化学反应速率的影响
【表征性抽象】当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大反应的速率。 【原理性抽象】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？
（明确）当增加反应物的浓度时，活化分子的数量增加，有效碰撞的频率增大，导致反应速率增大。
【对结论的再理解】1.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度，与产物的浓度关系不大 2.对于可逆反应aA +bB cC + dD来说，正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度，与C、D两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度，与A、B两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大，不会影响逆反应的速率。3.固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不会影响反应的速率。 【应用】1.用饱和食盐水代替水制乙炔，以减缓太快的反应速率。
2. 制Fe（OH）2时，通过降低NaOH溶液的含氧量（给溶液加热）来降低Fe（OH）2被氧化的速率。
（二）在其它条件不变的情况下，压强对化学反应速率的影响
【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的？ 【收集事实】途径：已有的实验知识 （提出以下几个实验）对比
1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验。 2. CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3。 3. SO2 与O2在一密闭容器内反应生成SO3。
（讨论）给上述三个反应的容器加压，三个反应的反应物的浓度是怎样变化的？ 【事实的处理】列表比较 编号 1 2 3 反应物的状态 加压后反应物浓度变化 加压后反应的速率变化 【表征性抽象】对于有气体参加的反应来说，当温度一定时，增大体系的压力，反应速率会加大。
【原理性抽象】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率？
（明确）1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增多到原来的2倍，即体系中各个物质的浓度都增加，所以化学反应速率增大。相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度减小，因而反应速率减小。
2.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度改变也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。
【结论的再理解】1.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。
2. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说，增大体系的压强，反应物和生成物的浓度都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。 （三）在其它条件不变的情况下，温度对化学反应速率的影响 【提出问题】温度是怎样对化学反应速率进行影响的？
【收集事实】途径：1.观察演示实验。 2. 回顾过去已有的化学知识和所掌握的实验事实。 『演示实验』10ml同浓度的Na2S2O3溶液分别在不同温度下与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的对比实验
『复习回顾』1. Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况的对比。 2. Mg条分别与冷水和沸水的反应情况的对比。 【实验事实的处理】1.化学用语化（写方程式）
（1） Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O 或 S2O32- + 2H+ == SO2 + S↓+ H2O
（2）Cu + 2H2SO4（浓）=== CuSO4 +2 SO2↑+2 H2O （3 ）Mg +2H2O === Mg（OH）2 + 2H2↑ 2. 表格化
（1）同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的对比表 编 号 1 2
0.1mol/L的 Na2S2O3 10ml 10ml 0.1mol/L的 H2SO4 10ml 10ml 反应温度 （℃） 冷水 热水 反应中出现浑浊的时间 （秒） (2）Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况对比表 编号 1 2 Cu与浓硫酸在常温条件下反应 Cu与浓硫酸在加热条件下反应 （3）Mg条分别与冷水和沸水的反应情况对比表 编号 1 2 Mg条与冷水反应 Mg条与热水反应 【表征性抽象】在其它条件不变的情况下，升高温度，化学反应要加快。经过实验测定，温度每升高10℃，反应速率通常要增大到原来的2~4倍。 【原理性抽象】为什么升高温度会使反应速率加快？
（明确）当反应物浓度一定时，分子总数一定，升高温度，反应物分子的能量增高，是活化分子的百分比增大，因而活化分子数量增多，有效碰撞频率增大，所以，反应速率加大。 【对结论的再理解】对于可逆反应来说，升高体系的温度，反应物和生成物中的活化分子数都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。
【应用】1.在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来增大反应的速率。 2. 合成氨工业中，是在500℃的条件下进行反应，以加快反应进行的速度。 3. 为防止食品变质，我们将食品放入冰箱中保存，以降低食品变质的速率。 （四）催化剂对化学反应速率的影响
【提出问题】催化剂是怎样影响化学反应速率的？ 【收集事实】途径：1.观察演示实验。2.回顾已有知识 （演示实验）过氧化氢分解的对比实验 （复习回顾）用KClO3制氧气的实验 【实验事实的处理】1.写化学方程式 （1） 2H2O2 == 2H2O + O2↑ （2） 2KClO3 == 2KCl +3O2↑ 2. 列表对比
（1）过氧化氢分解实验的对比表 编号 1 2 （2）用KClO3制氧气实验的对比表 编号 1 2 无催化剂时的反应情况 有催化剂时的反应情况 无催化剂时的反应情况 有催化剂时的反应情况 【表征性抽象】催化剂能加快化学反应速率。
【原理性抽象】为什么催化剂能加快化学反应速率？
（明确）当温度和反应物浓度一定时，使用催化剂可使反应途径发生改变，从而降低了反应的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此活化分子的数目增多，有效碰撞频率增大，故