ページ3:

1-2 反应式的平衡與化当计量
化学反应式風侯数的平衡
1..平衡步驟
(1)寫出反應物8.生成物,化学式
(2)
金属
(3)非金屬.
(4)
(s) O
平衡
(6)如有必要
平衡總电
ex. Nz (q) + 3Hz(g) - zNH3(g)
→原子不減
空氣污染
2氮氧化物與光化学煙霧
來源:高温燃燒使心02反应生成NO
3.酸中
ND 轉為D2.
NOZ & t
化
200+O2→ZNDz
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2
風 HNO3
HND: +Oz
酸雨
=
硝酸
cCr3+ + d Fe3+ + +Hco
ex. a=d=61. 6 = 14 C = 2
'
a Fe +H+ →
+
1 6+072-
电荷
*<
14H+ + be¯ + Cr₂ D7 ==
(+6×2)514)
2 Cr 3+ + +420
(先設Cr2Dq:G = 1:2)
17: Cr = +6×2 + x = +16, 012+x=6, x = -6
G原子序:52)
2,8,18,18,6
电荷x-6× (1) - 2 = 32 × 3
x-9=6
, x=
x = 14.
⑥x
6 x 6 Fe²+ → 6 Fe³+ + be- & 133: 6x2 = 6x13+X,
x=-6

ページ4:

& e-
(电电水)
电H+ + OH-
+2
2× 8H++ Se + Mn04
++
Mn
+ 4H20
(
+7 -2x4 = -|
last
-5+7=2
X-5-1=2
①找氧化数
x = 8
MnO4- = Mn 7+
Mn7+
5x C2042-→
5×62042-
(抵消e)
(三)×4= -1
0-2
2 CD2 +ze-

ページ5:

化學計量
mass
mod
=
粒子(个)数
原(分)入量
6.022 × 10 43
.
体积mod濃度Cn.2.
体积儿
標準湿压STP (0℃,latm )下氣体体积(L)
22: 4.CL/ mol)
/ NTP (25°C, 196m) F 1
体积(L)
24:5 (L/mol)
molet:係數比二分子数比二体积比
理論產率
依限量試劑計算可得到的
最大质量/mal
实際產率
实驗实際得到的產物量.
公式:实際產量/理論產量×100%
四.限量試劑
定義:在一個化学反应中最先被完全消耗而使反
座停止的反应物稱為限量試劑:
判斷步驟.
生成物的最大量由它決定
1.平衡反应式:求係数
2:計算物质 mod=
•n=
兴
.or n =.
3.比对莫耳比
mol
係
⇒最小限量試鱿

ページ6:

五、化學反应的分類:
1:化合反应:2种or以上物质结合為新物质
·EX. ·2CO (g) + O₂ → 2002 (9); NH3
(9) +
HCl (g)
→ NH4Cl (s)
2.分解反应:單一化合物分解產生之种几个的物质
EX: 2H2D2(aq) → 2H2O(l) +O2(g)、
CaCO3
(5)
Cad(s)+CD2
(g)
3.置換反应:化合物中的某一元素被其它元素置換
Ex.. 2n (s) + 2 AgNO3 1992 → Zn (NO3)2 (aq) + 2)
Cl2(s) + 2NaI (aq)
單物质
→ Zz (l) + 2 Nace(aq
4. 複分解反应:
24 or 1 it
物先行分解再相互
.
化合物
化合為新的化合物(陽、陰互換)
Ex..
+ NaOH (aq)
AgNO3 (99) + Nace (aq) →
Hca caql
燃燒反应物质發生劇烈化还原反应
時有光熱的生成
·AgCl csr ↓ + NaNO3 (99)
Nace (99) + H2O(S)
並
Ex
CH4 (g) + 2O2(g) > Coz cg) + 2H2O Ce).

ページ7:

1-2.2 化學計量().
(体积)
STP x 22.4
NTP × 24.5.
4/mol
個(粒子数)
x6.02 x 10+1
L
→g(質量)
M(莫耳濃度)
1-3:反虛熱的种類與性质
1-3-1
..n=
m (g)
M (I mol)
莫耳质量、分子、原子量
熱含量H
儲存於物质本身的能量.
②
H(氣)熱含量高。
2..可藉由能量轉換取得
ex. 化学能
化学能熱能
甲烷(天然氣)的燃燒
.CH4+.2O2→CO2+2H2O+熱能叫
(
反应勢 AH
二生成物熱含量總和一反应物熱含量總和
利用 QH 比較反应物.6.生成物的相对H

ページ8:

生成物
反应物
將 energy釋
放到环境中
AH <D
由环境提
供 energy
反应物
生成物
吸熱反应
反应机構:反应过程中的每一步
放熱反应
返边物
斷鍵
形成鍵生成物
= 0
:00 N = 0]
0 = C = 0 + N =
:0三C:+
活化複合体
taf
Co+ NOZ
將断未断,及將形成未成的
不穩定过渡狀态
Ear
正or逆反
=HH-AME
CO2 + NO
黎含量也能
(反变位能图)
活化能 Ea
途經
1:活化複合体与反or生成物之差的位能差
2. U) ₤ & # 8 1 BE Eaf = = - 15
(forward) Eg
)逆反应活化能 Ear =
3. 公式
bat = 6.36 - Ex
活一生位能
(reverse) Ea')
Ear
Ear = Eits - Ent
= Eq-Eq' =
(E-E版)-(E-E).
=.
E-E₁₂ = H

ページ9:

.
△H 影响因素
小溫度
2500
.55°C.
2. 压力
低压
高压
Q
ECO
力影响被压缩
※压力对固体、液体
的影响力不大
=
·外界施力对氣体作功
→氣体能量变大

ページ10:

3. 状态(物理三相)
固体
(冰塊)
液体
氮体
(k)
以蒸氣)
寻化
汽化然
然含量
.
標準反应熱NTP
IUPAC 1982 標準狀态(standarf state)
压力1bar1 atm
溫度:298.15K25℃
吸然放熱
放熱
+ B
④③ + 能量
(≠合成)
反应物
生成物
(分解)
A+B →④B
cao + 120 ca (OH)2
, AH <D
咖
ex
ex. Cad(s) + H2O (e)
->> Ca(OH)2 (aq)
+ 65.2 kJ
ok
史和反成
CaO(5) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq)
ex. “燃燒反应、合成反应(大多数)
新化学键的生成
△H=-65.2k7

ページ11:

吸熱
化学键的破坏
ex. #小蘇打粉遇熱釋放 CO2
NaHCO3 (s). t. 42. 5.k]. → ÷ Na2CD3 (5) + + H2O (e) + + cozy.
or
NaHCO3 (s) ... Naz (D3 (8) +.
1.加热反应
幺鹽類小解
2
H₂O () +5 (O2(g) AH: 42.5k】
23.物质的蒸發1.ex.汗液在人体表面蒸發氣化时
4.大部分分解反应
反应熱的性质
要吸收人体内部的大量熱量
使体温
①反应熱與反应物的量有关
"
.A
由能量A:
=
能量;
EA
Ej 13
x3.
(氫氣燃燒)
反应物的数量為原本來的几倍时,反应熱為原
·來的心倍
Hz (g) + /:O2.(g)
t
H2O (e)
AH = -2858.k]
✗2
2H2(g)+O2(g):-
2H2O(六)
571.6k7
②反应方程式,逆寫時,AH的数值会同值異號

ページ12:

H2O (1)
→ Hz (g)+ = 0x (g)
H2(g) +
±0₂
(g)
→ H2O (l)
.△H=
285.8 kJ
△H= + 285.8 k]
生成物
反应物.
反应物
生成物
反应途徑
I.
單位換算
1 cal = 4.18J
OK = -27300
1-3.2 燃燒熱典生成熱
反应途徑

ページ13:

1-3.2 燃爝然與生成熱
1.餐日燒
燦燒話 4H26 He
小mod 可燃物完全燃燒產生的反应熱
25°C. I bar (= 2 atm)
A.標準(NT)下
Ex. Hat 102 → H2O > AH = -285.8k)
(Imol物质發生反应)
-285.8k]
-60 + 0219) → (0219)
.
AH = -394kJ
碳的mol燃燒熱為-3947
燃燒会伴隨光&慾
(02)
●可燃物燃燒必放熱
.
mod.燃燒熱△H.CO
..
不可燃物>燃燒熱 = 0
氧氣 02 水 H2D
二氧化碳CO2
Q.請問下列的反应熱是哪一項是屬於莫且
燃燒熱?
① H219) + ID2(g) → H2D(e) △H=
-285.8k)
-602
B. XMg 18) + 102 1.93 -12 MgO (N. OH = -1204 kJ
C. C(S) +, * 02 19'
Mg侏数必须
Thig)
CO2
-394.
C.没有完全燃燒
CO2才是完全燃燒的產物

ページ14:

2. 耳生成船 A&F △H4D
⑤ 1mol物质由其最穩定or
自然存量最多之成
ex. 成份元素
1C() + 2Hz (g)
份元素生成時的反应热
A.標準(NTP)下
1 Mod 生成物
△H=-74kJ
1 CH4 (9)
,
的標準
甲烷莫耳生成熱
✓
-
.1Hz(4) + + O2(g) →1HzD(e),△H=
-285.8k]
水的標準莫耳生
生成物保数」成熱
✓
B.標準狀态下,元素的mod生成熱20
元素
化学反应式
mod生成熟
氫氣
1 Hz (g) → 1 Hz (g)
4H=0
氮氣
1 N2(g) → 1 N2 (9)
△H=D
汞
1 Hg (x)
→ 1 Hg (e)
△H=D
鐵
1 Fe (s) → 1 Fe (s)
△H=D
最安定的一
元素(符号)
同素異形体
生成熱為者
碳(C)
石墨、鑽石、C60
石墨(C)
氧(0)
氧(O2),臭氧(O3)
氧(02)
非最安定,但是是最
是
最
硫(S)
斜方硫單斜硫、彈性硫
斜方硫(58) 普遍
↑
磷(P)
白(黃)磷、紅(赤)磷
(白磷 (月)
小存的态
在狀
S

ページ15:

Ci
(補) NTP 下, mol 5x = D
1177
·D:
非NTP,
元素
化学反应式
氣态碘
112 (s) 112 (9)
固态汞
1|
1 Hg (e) 1 Hg (s)
液态鉄
1 Fe (s)
->>
1 Fell)
mod生成熱
吸熱△H70 ex.
CHz(g)
AH = .226.7K)
↓放熱△HKO
ZC(s) + Hz:(g)
ex.
-C(5)
+ 2 Hz
(9).
44 = -74 k]
CH4 (9)
Q: 請問下列有关生成熱的叙述,何者正确?
A. (N2(g)+3H2(g)→.2NH3(g))方程式的H為NH3(g)的莫耳生
IN2(g)+H2(g) → NH3 (g).
成熱
点:碳有多种同素異形體,最珍貴的鑽石炅耳生成
熱訂為10
安定!,石墨
⑥Hgle)
的莫耳生成熱定為常見(自然界)
D. 莫耳生成熱都是吸懿8.放熱

ページ16:

.
1-3.3反应熱的加成性-赫斯定律(Hess' law)
赫斯定律(反在熱加成定律)
1.反应熱大小與反应途徑无关
路徑1
路徑2
路徑不同;但反应相同
測
A
難以看稹量
B
C
若一個反应式是一系列其它反应式的代数和,
則此反应的反应熱也会是這一系列反应酪的代
-
数征
△H
(A)
I
AH,
AH2
A→B
AW
AH
AH2
AH3
4H3.
AD
AH =
△H+H2+4H3
S

ページ17:

ex.
((s)
4H2
熱的加成性
+02
HI
(方法)
(方法2)(0(g)
00219)
.
AH3
•·+ ± 0₂°
(方法2)
赫斯定律(Hess'rew)
赫斯定律
C(s) + ½ 02 (9)
→
CD(g) 412 #2 -111,0k]
(+) (D(g) + = 02 (g) →
CO₂ (g) 4H3 =
-282.5k]
·CES) + 02 (9)
CO₂ 19).
A₁ = (-111.0) + (-282.5)
-393.5.k].
碳完全燃燒的反在熱
.*. 4H = AH., +. AH2.
C(s) + D2(g)
AH之
_C0 (g) + ± 0.2(g)
反应物C和02. 的熱含量
4+3.
生成物CO2的熱食量
CO2 (9)
1
友在熱只犋反应物8生成物的热含量
+62116
翻
有关

ページ18:

3.反应熱只與反应前反应物的状态和反应後生成
物的狀态有关
物质能状态不同,
鉻含量就会不同
ex. H2 + IO2 → H2D.
H2(g)+202(g)
H
AH2 =-241.8 k].
:
AH3 = -285.8/k]
H2O (e)
AH = -134 kJ mol -1
H20(g)
液态水.8.水蒸氣的H相差
S
AH, =?
9.2
H2
T
-75
44k.]
k1 mol
T
4H = 75k mol").
XH2.=-134.+92-75= - 134 + 17 =
4Hz = 134.+92 - 75 = 134 + 17
R
S
-134 134
·92+ (-75) = 17'
(k] mol")
-117. (kJ mol -')
1.51 (k] mol-1)
9.2
-75

ページ19:

Q2. 一氧化碳Fe2O3的化学反应式如下
.
3 CO(g) + Fe2O3 (s) → Fe (s) +
360249).
試由下列三個反应式與赫斯定律
計算上述反应的H(K])
.1..3 Fe2.03. (s) + CO(g)
2Fez 04. (s) + CO₂ 19)
DH = -48.5K]
31435
社
.
Fe (s) + (0219)
→
FeO (s) + 'CO (g)
44₂ = -11.0 kJ
意
x=-2.
3: Fez 04 (s) + CO (g). 3 FeD. (s) + CO₂ (g)
<H3
22 kJ
× 3
X Fe2O3 + CO
100
Fez 04 + 3.CO=
'AH' =
48.5
485
30
.3 Fe3O4 + 300
9 FeO. . + 3 CO₂.
OH = 22x
66%
2FeO. + 2CO 'Fe + 2 CO₂
·2/ Fez D3 (s) - Fe(s)
1/
+ Fez D3 (s) + & CO. (g)..
3. Fe3 04 (ST
←
2 x. (-2)
3.
F304
20.5
3/625
15.
100
1 Fez 03 (s) + Coig) → fex04 (s) + & CD, 19)
-48.5..
3.
AH = -48.5]
35
+. 2. CO
2 Fe +2 CD2
.AH. = 22 kJ
F934 + 300
1. Fe 203 (s) + 3 (0 (g)
20.5k] =
61.5.
3
.+
2Fe + 3CO2 (g)
(5)
-48.5·7110.
3
DH = $4k]
48.5 +66 +44
AH =
3
158.5

ページ20:

1-3.4 赫士定律的应用
以生成熱計算反应熱原理
CD (g) + + Oz (g)
002 (9)
△Hz =
-282.5kJ
CO(g) mm
·C (s) + 02 (9)
-AH₁ = + III. Ok ]
-10 生成熱
02(9)
02 (g)
AH = 0 k]
· C(s) + 02 (9)
602 (9)
4H2-393.5 k]
CO2.生成熱
CO生成的逆反应.
反变
CO2 生成
反应物.
生成物總生成熱一反应物總生成
-
AH.= [(-393-5) (-11) +0] = -282-8 k]
AH 生成物
△H 反应物
Q.Z.42 C2H6 (9)
、
CO2(g):H2O(l)之mol莫耳生
依次為
-85 k]、-394.上]、-2.86.KJ..戋乙烷的mod燃燒熱
S

ページ21:

2.CU) +3H2(g)..
•× 102 (g)
! C2H6. (g)
AH = 85 kJ. x (4)
102(g).
AH = 0. kJ
1 CO2 (g)
.1 CCS) + 102 (9)
1 H219) + = 0219) → 1. H₂Olg
C2H6→ 2C! 3H2
2.Ct. 202 2˚CO 2
.3H2+302→3H20
AH=-394k] ×2
4H = -286 kJ x 3
= 85 kJ
△H
= =
·788 kJ.
4H = - 85.8 k].
AH生.-.△H版
=-1646-(-85)
=-1561kJ
85.-788-858 = 85-1646.
.以燃燒熱計算反应熱
ㄧˊ
-1567kJ
反应 3 C(s) + 02. (9) →.
CO2(g): AH3= -39.3.5k].
碇mol燃燒熱
TRE.2. Coig) + 202 (9)
CO219):AH2 ·282.5 kJ.
氧化碳.mod燃燒熱
反应工
CCs) + I O2(g) → cocgs.
AH = = -111.0k]
4H =
<H3.-.△H2.
应式可
反应物的總 mod.燃燒熱
生成物的
反应榖
總mol燃燒熱

ページ22:

Q.已知葡萄糖、酒精的耳燃燒熱分別為
-2808 kJ. - 1368 kJ.
'
請問萄糖發酵產生
酒精8二 氧化碳的反应熱為多少?
11 x (6H12O6 (s) + 602 (9)
→600246H2D
44=-2808
ㄨ
(-2) x (2H5OH (0) + 302 (9)
2 CO2(g)+3H20
AH = - 1368
C6H1206 (5)
2 C2H5OH(l) + 2C02
+ C6H12O6(S) + 602 (g)→6002(g)+6H2O(R)
1. COHIZOL + BA
→600+6H20
AH = -2808 kJ
$tte +
D→ 2C2H5OH+602
44 =
:-1368x2
=-2736k]
AH - GH = -2808-(-2736) = -72k7
總合
mod生成熱AH
4H版
mol 燒熱△HE-AH生