Закон сохранения энергии

Энергетика химических
реакций
Учитель химии МБОУ
«Тучковская сош № 3»
Сафонова В.П.
Закон сохранения
энергии
В изолированной системе энергия может
переходить из одной формы в другую, но её
общее количество остаётся постоянным
Экзотермическая реакция
+
+
эндотермическая реакция
+
+
энергия
энергия
Реакционной
энергия
выделяется
процесс
……………..
энергия
поглощается
процесс
…………..
системой
Составь определения.
Экзотермические реакции – химические
реакции, протекающие с …………………
Эндотермические реакции – химические
реакции, протекающие с ………………….
Тепловой эффект реакции Q –
энергия, выделяющаяся или
поглощающаяся системой в ходе
реакции.
Если теплота выделяется, тоQ > 0 и
реакция………………………….
Если теплота поглощается, то Q < 0 и
реакция …………………………
Энтальпия -
Физическая величина, характеризующая запас
энергии (энергосодержание) системы
Обозначается Н (аш)
Выражают в килоджоулях и килокалориях
(1кал = 4,1868 Дж);
Её часто относят к 1 моль вещества.
По энергетическим диаграммам определи, от каких факторов
зависит энтальпия вещества в каждом случае
Н
А
В
Н 2 моль А
Н А (t1P1)
1мольА
А(t2P2)
Н
А(жидк)
А(тв )
Н
А1
А2
А1 и А2аллотропы
Энтальпия зависит от:
1……………………..
2……………………..
3……………………..
4……………………..
5………………………
Н
Проанализируй энергетические диаграммы и
определи, что происходит с реакционной
системой
реагенты
а) когда вещества, обладающие
большей энтальпией,
превращаются в вещества с
меньшей энтальпией, тогда
теплота
…………………………………..
Q……….0, ΔН………………0,
Q
ΔН
(>,<,=)
(>, <, =)
процесс…………….
продукты
(Экзотермический/эндотермический)
Проанализируй энергетические диаграммы и
определи, что происходит с реакционной
системой
Н

продукты

ΔН
б) когда вещества, обладающие
меньшей энтальпией, превращаются
в вещества с большей энтальпией,
тогда теплота
………………………………..
(выделяется или поглощается)
Q…………. 0, ΔН …………0,
( >, <, =)
(>, <, =)
Процесс
……………………………………
(экзотермический/эндотермический)
реагенты
На основании проведённого анализа
запиши соотношение между Q и ΔН:
Q……………….ΔH
Q = - ΔH
H =-Q
Δ
Заполни схему, вместо…. (после Q и ΔН) поставь
знак «больше» или «меньше» (>/<)
Энергия
выделяется
Q….0,
ΔН....0
Процесс
…………………
Энергия
поглощается
Q….0,
ΔН…..0
Процесс
……………….
Реакционной
системой
Термохимическое уравнение уравнение
химической реакции, в котором указан тепловой
эффект реакции
Экзотермическая реакция
а) А(тв) + 2В (ж) = 3С (г) + Х кДж
или
t,p
б) А(тв) + 2В (ж) = 3С (г) ΔН = - Х кДж
Эндотермическая реакция
А) 3С (г) = 2В (ж) + А(тв) - Х кДж
t,p
Б) 3С (г) = 2В (ж) + А(тв) ,
ΔН = + Х кДж
или
Для термохимического уравнения, записанного в общем
виде:
аА + bB = cC + dD + XкДж,
где A,B,C,D формулы реагентов и продуктов; a,b,c,d – стехиометрические
коэффициенты, Х – значение теплового эффекта, справедливо следующее
соотношение:
n(A)
a
= n(B) =
b
n(C)
c
= n(D)
d
=Q
x
Составь отдельные соотношения между количествами веществ для каждого
реагирующего вещества и тепловым эффектом реакции:
n(A) =…..;
Q
n(B) = …;
Q
n(C) = ……;
Q
n(D) = ….
Q
Какие из реакций являются экзотермическими, а
какие эндотермическими. Укажите значение Q
для каждого процесса
Н2 (г) + ½О2 (Г) = Н2О(г)
2)
½ N2(г) + ½ O2 (г) = NO(г) ΔН = - 21,6 ккал, ……..
3)
½ N2(г) + O2 (г) = NO2 (г) - 8,1 ккал, ………….
4)
ΔН
= - 57,8 ккал, ……
1)
С(Т) + О2 (г) = СО2 (г) + 393,5 кДж, …………
5) ½ Н2 (г) + ½ Br2 (ж) = HBr (г), ΔН = - 8,60ккал…….
Какие из реакций являются экзотермическими, а какие –
эндотермическими. Рассчитайте значение ΔН для
каждого процесса
1)
СН3ОН + 1,5О2 = СО2 + 2Н2О + 726,5 кДж/моль,……….
2)
С + 2S = CS2 - 87,8 кДж/моль, ………………
3)
2РН3 + 4О2 = Р2О5
4)
2С6Н6 + 15О2 = 12СО2 + 6Н2О + 6535,4 кДж/моль, ……
5)
С + Н2О = СО + Н2 - 131,3 кДж/моль, …………..
1)
2)
3)
4)
5)
+ 3Н 2О + 2360 кДж/моль, ……….
Составь соотношение между количествами вещества каждого реагента и тепловым
эффектом химической реакции
n(СН3ОН) = 1
Образец (по уравнению1): Q
726,5
…………………………………………….
…………………………………………….
………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………
Расчётные задачи
1)
По термохимическому уравнению
СН4 (г) + 2О2 (г) = СО2(Г) + 2Н2О (Ж) + 891кДж
рассчитайте:
а) какое количество теплоты выделится при сгорании 100г метана;
б) сколько литров кислорода (н.у) вступает в реакцию, если при
этом выделяется 4455 кДж теплоты
в) какая масса воды оюразуется, если при этом выделяется 2673
кДж теплоты
2) По термохимическому уравнению
4NH3 (Г) + 3О2 (Г) = N2 (Г) + 6H2O(ж) + 1529,04 кДж
рассчитайте:
а) сколько выделится теплоты при сгорании 17кг аммиака;
б) сколько литров кислорода вступает в реакцию, если
выделяется 764,52 кДж теплоты;
в) сколько литров азота (н.у.) образуется, если выделяется 4587,12
кДж теплоты
3) При реакции соединения с водородом полностью
расходуется 0,03 моль хлора и выделяется 5,52 кДж
теплоты.Вычисли тепловой эффект реакции, составь
термохимическое уравнение.
4) Вычисли тепловой эффект реакции фтора с водородом с образованием
фтороводорода и составь соответствующее термохимическое уравнение, если
известно, что при взаимодействии со фтором полностью расходуется 4,48л
(н.у.) водорода и выделяется 107,4 кДж теплоты.
5) Сколько энергии выделилось при термическом разложении некоторой порции
дихромата аммония, если масса твёрдого сухого остатка оказалась на 10г меньше
массы исходного вещества? Уравнение реакции:
(NH)2 Cr2 O 7 - 503кДж = N2 + 4H2O + Cr 2O 3